KR101555390B1 - 레시피 제어 메니스커스에 의한 웨이퍼 표면의 처리에 있어서 갭 값을 메니스커스 안정성에 상관시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

장치는 웨이퍼 상에서 수행되는 메니스커스 프로세스를 모니터한다. 프로세서에 의해 수신된 현재 프로세스에 대한 데이터의 모니터링은 웨이퍼와 프로세스 헤드 사이의 갭의 특성을 나타낸다. 프로세서는 배향 모니터 신호의 형태인 데이터에 응답하고 현재 레시피에 응답하도록 구성된다. 프로세서는 추가적인 메니스커스 처리에서 메니스커스를 안정한게 하는 메니스커스 모니터 신호를 생성한다. 모니터링은 현재 갭이 (ⅰ) 현재 레시피의 원하는 갭 이외의 것인지, 그리고 (ⅱ) 안정한 메니스커스에 해당하는지 여부를 결정하기 위한 현재 메니스커스 처리에 관한 것이다. 그렇하다면, 캘리브레이션 레시피는 현재 갭을 특정하는 것으로 식별된다. 이 캘리브레이션 레시피는 상기 웨이퍼 표면을 메니스커스 처리하기 위한 파라미터를 현재 갭으로 특정한다. 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리는 상기 식별된 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 파라미터를 이용하여 계속된다.

Description

레시피 제어 메니스커스에 의한 웨이퍼 표면의 처리에 있어서 갭 값을 메니스커스 안정성에 상관시키기 위한 방법 및 장치{METHODS OF AND APPARATUS FOR CORRELATING GAP VALUE TO MENISCUS STABILITY IN PROCESSING OF A WAFER SURFACE BY A RECIPE-CONTROLLED MENISCUS}

본 발명은 웨이퍼 처리 프로세스 및 웨이퍼를 처리하기 위한 장비에 관한 것이며, 보다 상세하게는 웨이퍼의 표면 처리에 있어서 레시피 제어 메니스커스에 의해 갭 값을 메니스커스 안정성에 상관시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.

반도체 칩 제조 산업에서, 제조 동작 후에, 예를 들어, 기판의 표면 상에 원하지 않는 잔류물이 남는 경우, 웨이퍼 (예를 들어, 기판) 를 세정하고 건조하는 것이 필수적이다. 이러한 제조 동작의 예는 플라즈마 에칭 및 화학 기계 연마 (CMP) 를 포함하며, 이들 각각은 기판의 표면 상에 원하지 않는 잔류물을 남길 수도 있다. 불행하게도, 원하지 않는 잔류물은, 기판 상에 남는 경우, 기판으로부터 제조된 장치에 결함을 유발하고, 어떤 경우, 장치가 동작하지 않게 한다.

제조 동작 이후 기판의 세정은 원하지 않는 잔류물을 제거하도록 의도된다. 기판이 습식 세정된 후, 물 또는 다른 처리 유체 (이하 "유체") 잔존물이 기판 상의 원하지 않는 잔류물로 남는 것을 방지하는데 효과적으로 기판을 건조해야 한다. 기판 표면 상의 유체가 증발하는 것이라면, 통상적으로 드롭렛이 형성할 때와 같이, 유체 안에서 미리 용해된 잔류물이나 오염물질이 증발 이후 기판 표면 상에 남을 것이고 스팟을 형성할 수 있다. 증발이 일어나는 것을 방지하기 위해서, 기판 표면 상에 드롭렛의 형성없이 가능한 한 빠르게 세정 유체가 반드시 제거되어야 한다. 이것을 달성하기 위한 시도로서, 스핀-건조, IPA, 또는 마랑고니 (Marangoni) 건조와 같은 여러 가지 상이한 건조 기술들 중 하나가 사용될 수도 있다. 이러한 건조 기술들 모두는 적절히 유지되는 경우에만, 드롭렛의 형성없이 기판 표면을 건조시키는, 기판 표면 상의 액체/가스 계면을 이동시키는 일부 형태를 이용한다. 불행하게도, 액체/가스 계면의 이동이 실패인 경우, 상술된 건조 방법, 드롭렛 형성, 드롭렛 증발의 발생, 및 오염물질이 기판 표면 상에 남는 것 모두가 종종 발생한다.

상술한 바의 관점에서, 효율적인 기판 세정을 제공하는 한편 오염물질이 건조된 유체 드롭렛들로부터 기판 표면 상에 남을 가능도를 감소시키는 개선된 세정 시스템 및 방법이 요구된다.

대략적으로 말하면, 본 실시형태는, 레시피 제어 메니스커스에 의해 웨이퍼의 표면의 처리를 모니터링함으로써 상술한 요구를 만족한다. 프로세서는 메니스커스를 안정하게 유지시키기 위해서 배향 모니터 신호에 응답하도록 구성된다. 배향 모니터 신호는, 프로세스 모니터링 빔들 사이의 일 연속 길이의 메니스커스 구성을 유지하고 근접 헤드의 유체 방출기 표면과 웨이퍼 표면 사이의 갭에 걸쳐 연속적으로 연장시킴으로써 이 메니스커스를 안정하게 한다. 이 요구는 안정한 메니스커스에 대응하는 레시피를 정의하는 캘리브레이션 데이터에 의해 더 충족된다. 현재 레시피를 이용한 메니스커스 처리에 있어서, 원하지 않는 갭의 식별은 메니스커스 처리를 안정한 메니스커스로 유지시키는 (즉, 연속되게하는) 캘리브레이션 데이터와 상관된다.

본 발명은 방법, 프로세스, 장치 또는 시스템을 비롯한 수 많은 방법으로 구현될 수 있음을 이해한다. 본 발명의 여러 신규한 실시형태를 아래에 설명한다.

일 실시형태에서, 메니스커스 안정성을 유지하기 위해 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치가 제공된다. 이 처리는 레시피에 따른다. 프로세서는 메니스커스 안정성을 유지하기 위해 배향 모니터 신호에 응답하고 메니스커스 모니터 신호를 생성하는 현재 레시피에 응답하도록 구성된다.

다른 실시형태에서, 메니스커스를 이용하여 웨이퍼 표면 처리를 모니터링하는 장치가 제공되며, 이 모니터링은 처리 동안 메니스커스를 안정하게 유지함으로써 메니스커스 분리를 방지한다. 처리는 레시피에 응답한다. 메니스커스 모니터는, 각각의 사이드에서 웨이퍼 표면과 유체 방출기 표면의 상대적인 배향을 나타내는 별개의 배향 모니터 신호를 생성하기 위해서 웨이퍼 캐리어의 각각의 대향 사이드들 각각으로부터 리턴 레이저 빔을 별개로 수용하도록 구성된다. 프로세서는 추가적인 메니스커스 처리 동안 안정한 메니스커스를 유지하기 위해서 배향 모니터 신호들에 응답하고 메니스커스 모니터 신호를 생성하기 위한 현재 레시피에 응답하도록 구성된다.

다른 실시형태에서, 메니스커스를 안정화시키기 위해서 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하기 위한 방법이 제공된다. 이 처리는 웨이퍼 표면과 근접 헤드 사이에 원하는 갭을 정의하는 현재 레시피에 응답한다. 동작은 현재 갭이 원하는 갭 이외의 것인지를 결정하기 위해 현재 메니스커스 처리를 모니터링한다. 캘리브레이션 레시피를 식별하고 현재 갭을 특정한다. 웨이퍼 표면의 계속된 메니스커스 처리는 식별된 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 프로세스 파라미터를 이용한다.

다른 실시형태에서, 메니스커스를 안정한 상태로 유지시키기 위해 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법이 제공되며, 이 처리는 웨이퍼 표면과 근접 헤드 사이의 원하는 갭을 특정하는 현재 레시피에 응답한다. 현재 레시피는 메니스커스 처리를 위한 프로세스 파라미터를 추가로 특정한다. 동작은 현재 갭이 원하는 갭 이외의 것이지 여부 그리고 메니스커스를 안정한 상태로 유지시키는 갭 값으로 구성되는지 여부를 결정하기 위해 현재 메니스커스 처리를 모니터하도록 수행된다. 현재 갭이 원하는 갭 이외의 것이고 메니스커스를 안정한 상태로 유지시키는 갭 값으로 구성된 것으로 결정된다면, 동작은, 현재 갭에 걸쳐 안정한 메니스커스를 구축하는데 사용하기 위한 캘리브레이팅된 프로세스 파라미터와 현재 갭을 특정하는 캘리브레이션 레시피를 식별한다. 현재 레시피의 프로세스 파라미터를 식별된 캘리브레이션 레시피의 프로세스 파라미터로 자동 조정하는 동작이 완료되고, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리는 식별된 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 프로세스 파라미터를 이용하여 계속된다.

본 발명의 다른 양태 및 이점은 본 발명의 원리를 예시적인 방법으로 설명하는 첨부된 도면과 연결하여 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

본 발명은 첨부된 도면과 연결하여 다음의 상세한 설명을 참고함으로써 가장 잘 이해될 것이며, 동일한 도면 부호는 동일한 구조상의 엘리먼트를 지정한다.
도 1은 갭의 정의된 상대값 대 웨이퍼에 걸친 위치의 커브를 도시하는 그래프이며, 상대값들은 근접 헤드와 웨이퍼의 표면 사이에 있고, 상대 값은 본 발명의 실시형태에 따라서 메니스커스 안정성과 관련된다.
도 2a는 본 발명의 실시형태의 웨이퍼 처리 동안 근접 헤드를 지나가도록 웨이퍼를 이동시키는 캐리어를 도시하는 투시도이다.
도 2b는 본 발명의 실시형태에 따라서 메니스커스에 의해 처리되는 웨이퍼를 도시하는 평면도이다.
도 2c는 본 발명의 실시형태에 의해 웨이퍼를 처리하는 동안 메니스커스를 도시하는 투시도이다.
도 2d 및 도 2e는 웨이퍼 처리 동안 안정한 메니스커스를 도시하는 확대된 입면도이다.
도 3a는 웨이퍼의 표면과 관련하여 원하지 않게 경사진 배향에서의 헤드의 평면을 도시하는 입면도이다.
도 3b는 웨이퍼의 표면과 관련하여 원하지 않게 피치된 배향에서의 헤드의 평면을 도시하는 입면도이다.
도 4a 및 도 4b는 설명된 실시형태에 의해 방지되는 메니스커스의 원하지 않는 끊어짐 (breaks) 을 도시하는 개략적인 입면도 및 평면도이다.
도 5는 배향 모니터 신호 및 메니스커스 처리를 위한 파라미터를 정의하는 레시피에 응답하도록 구성된 프로세서를 도시하는 다이어그램이다.
도 6a는 캐리어에 관하여 조정하는 물리 파라미터로 구성된 근접 헤드의 평면도이다.
도 6b는 캐리어에 관하여 수동으로 조정하는 물리 파라미터로 구성된 근접 헤드의 일 실시형태의 입면도이다.
도 6c는 캐리어에 관하여 자동으로 조정하는 물리 파라미터로 구성된 근접 헤드의 다른 실시형태의 입면도이다.
도 7은 메니스커스 안정성의 유지를 용이하게 하는 레시피들의 매트릭스를 저장하는 데이터베이스에 액세스하는 상관 모듈을 실행하는 프로세서의 CPU를 도시하는 다이어그램이다.
도 8a 및 도 8b는 메니스커스 안정성을 유지시키는 상관 모듈의 제어 하에 있는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 8c는 메니스커스를 자동으로 안정한 상태로 유지하기 위해 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법의 흐름도를 도시한다.

웨이퍼 표면의 메니스커스 처리의 모니터링의 예를 정의하는 몇개의 예시적인 실시형태가 개시된다. 이 모니터링은 근접 헤드와 웨이퍼 사이의 갭이다. 이 갭은 메니스커스에 의해 스패닝된다. 처리 동안 갭 값 및 갭 값의 변화는 처리 동안의 메니스커스 안정성과 관련된다. 메니스커스 안정성은 메니스커스의 연속 구성에 관한 것이며, 이 연속 구성은 메니스커스의 분리가 없다 (즉, 메니스커스의 붕괴가 없다). 그 결과, 모니터링은, 구성을 연속되게 유지함으로써 웨이퍼 표면의 연속된 메니스커스 처리를 발생시킬 수도 있다. 일 실시형태에서, 장치는 메니스커스 안정성을 유지하기 위해서 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터하고 처리는 레시피에 따라서 한다. 근접 헤드 상에 장착된 메니스커스 모니터 시스템은 현재 레시피에 응답하여 처리 동안 웨이퍼 표면 및 근접 헤드의 상대적인 배향을 나타내는 복수의 배향 모니터 신호를 생성한다. 프로세서는 메니스커스를 안정하게 유지시키기 위해서 배향 모니터 신호와 메니스커스 모니터 신호를 생성하는 현재 레시피에 응답하도록 구성된다.

다른 실시형태에서, 메니스커스를 안정화시키기 위해서 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법이다. 이 처리는 웨이퍼 표면과 근접 헤드 사이에 원하는 갭을 정의하는 현재 레시피에 따른다. 이 방법의 동작은 현재 갭이 원하는 갭 이외의 것인지를 결정하는 현재 메니스커스 처리를 모니터한다. 다른 동작은 현재 갭을 특정하는 캘리브레이션 레시피를 식별한다. 식별된 캘리브레이션 레시피는 안정한 메니스커스를 위한 프로세스 파라미터를 특정하는 것으로 알려져 있다. 동작은, 메니스커스 안정성을 유지하기 위해, 식별된 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 프로세스 파라미터들을 이용하여 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리로 진행한다.

다른 실시형태에서, 메니스커스를 안정한 상태로 유지하기 위해 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모리터링하는 방법으로서, 이 처리는 웨이퍼 표면과 근접 헤드 사이에 원하는 갭을 특정하는 현재 레시피에 응답한다. 현재 레시피는 또한 메니스커스 처리를 위한 프로세스 파라미터들을 더 특정한다. 동작은, 현재 갭이 원하는 갭인지 여부 그리고 메니스커스를 안정한 상태로 유지시키는 갭 값으로 구성되어있는지 여부를 결정하기 위해 현재 메니스커스 처리를 모니터한다. 현재 갭이 원하는 갭 이외의 것인지를 결정하고 그렇게 구성된 경우 동작을 실시하고, 현재 갭에 걸쳐 안정한 메니스커스를 구축하는데 사용하기 위해 현재 갭과 캘리브레이팅된 프로세스 파라미터들을 특정하는 캘리브레이션 레시피를 식별한다. 동작은, 현재 레시피의 프로세스 파라미터를 식별된 캘리브레이션 레시피의 프로세스 파라미터로 자동으로 조정한다. 식별된 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 프로세스 파라미터를 이용한 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리인 다른 동작으로 진행한다.

본 발명의 몇몇 신규한 실시형태 (본원에서 "실시형태"로 지칭함) 를 아래에 기재한다. 본 발명은 본원에 제시된 상세한 설명 중 일부 또는 그 전부없이 실시될 수도 있다는 것은 당업자에게 자명할 명백할 것이다.

본원에 사용된 단어 "웨이퍼"는, 재료들 또는 다양한 재료들의 층이, 처리를 위해, 예를 들어, 에칭 또는 증착을 위해 플라즈마가 구축되는 챔버와 같은 처리 챔버에서 형성되거나 정의될 수도 있는, 반도체 기판, 하드 드라이브 디스크, 광디스크, 유리 기판, 플랫 패널 디스플레이 표면, 액정 디스플레이 표면 등을 나타내며, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 개선된 세정 시스템 및 방법이 효율적인 웨이퍼 세정을 제공하는 한편 건조된 액체 드롭렛들로부터 웨이퍼 표면 상에 오염물질이 남을 가능도를 감소시키는 실시형태에 의해 모든 이러한 웨이퍼가 처리될 수도 있다.

직교하는 X, Y와 Z 축의 관점에서 웨이퍼의 배향 (및 구조체의 배향) 을 본원에 기재한다. 이러한 축들은 표면의 방향 또는 이동의 방향 또는 평면의 방향 등과 같은 방향을 정의할 수도 있다.

본원에 사용된 단어 "메니스커스"는 표면 장력에 의해 부분적으로 경계지워지고 에워싸인 액체 케미스트리의 체적을 지칭한다. 실시형태에서, 에워싸인 형상의 메니스커스는 표면에 대하여 이동할 수 있다. "표면"은 예를 들어, 웨이퍼의 표면 ("웨이퍼 표면"), 또는 웨이퍼를 장착하는 캐리어의 표면 ("캐리어 표면") 일 수도 있다. 용어 "W/C 표면"은 웨이퍼 표면 및 캐리어 표면을 총괄하여 지칭한다. 메니스커스 처리를 위한 원하는 메니스커스는 안정하다. 안정한 메니스커스는 연속 구성을 갖는다. 이 구성은 X 방향의 원하는 폭과 Y 방향의 원하는 길이 (LD, 도 2e 참조) 에 걸쳐 완전히 연속이고 메니스커스는 Z 방향 (도 2d & 2e) 으로 원하는 갭에 걸쳐 연속적으로 연장한다. 특정 실시형태에서, 메니스커스는 액체를 W/C 표면에 전달하는 한편, 또한 W/C 표면에서 액체를 제거함으로써 이 연속 구성으로 안정하게 구축될 수도 있다. 또한, 메니스커스 안정성은 캘리브레이션 레시피를 이용함으로써, 또는 갭 값을 변화시킴으로써 유지되게 된다.

본원에 사용된 용어 "근접 헤드"는, 근접 헤드가 W/C 표면에 밀접하게 관련하여 위치될 경우, 액체를 수용하고, W/C 표면에 액체를 인가하고, W/C 표면으로부터 액체를 제거할 수 있는 장치를 지칭한다. 밀접한 관련은 (ⅰ) 캐리어 표면 (또는 웨이퍼 표면) 과 (ⅱ) W/C 표면에 메니스커스를 인가하는 근접헤드의 표면 ("헤드 표면") 사이의 작은 (예를 들어, 4 mm) 갭이 있는 경우이다. 이와 같이, 헤드는 W/C 표면으로부터 갭 만큼 떨어진다. 일 실시형태에서, 헤드 표면은 웨이퍼 표면과 실질적으로 평행하게 그리고 캐리어 표면과 실질적으로 평행하게 위치된다 (예를 들어, 셋업된다). 메니스커스의 일부는 이와 같이 근접 헤드와 웨이퍼 표면 사이에서 정의될 수도 있고, 메니스커스의 다른 부분은 이와 같이 헤드 표면과 캐리어 표면 사이에서 정의될 수도 있다. 안정한 연속 메니스커스의 이러한 부분들은 서로 연속적이어서 하나의 메니스커스를 정의한다.

"밀접하게 관련하여 위치한다"는 용어는 헤드 표면과 W/C 표면의 "근접"을 지칭하며, 근접은 갭에 의해 정의된다. 갭은 Z 방향에서 측정된 근접 거리이다. 예를 들어, 셋업하는 동안 캐리어와 헤드 표면의 상대적인 Z 방향 위치를 조정함으로써 상이한 정도의 근접이 가능하다. 일 실시형태에서, 예시적인 근접 거리 (갭) 은 약 0.25 mm 과 약 4 mm 사이일 수도 있고, 다른 실시형태에서 약 0.5 mm 와 약 1.5 mm 사이일 수도 있고, 그리고 가장 바람직한 실시형태에서 갭은 약 0.3 mm일 수도 있다. 일 실시형태에서, 근접 헤드는 복수의 액체 입력들을 수용하고 또한 수용된 액체를 제거하는 진공 포트로 구성된다.

메니스커스에 액체를 전달하고 메니스커스로부터 액체를 제거하는 것을 제어함으로써, 메니스커스는 W/C 표면에 대하여 제어 및 제거될 수 있다. 일부 실시형태에서는, 처리하는 동안 웨이퍼가 이동하는 반면 근접 헤드는 고정되고, 다른 실시 형태에서는, 헤드가 이동하는 반면 웨이퍼는 고정된다. 또한, 완벽함을 위해서, 처리는 어떤 배향에서도 실시될 수 있고, 예를 들어, 메니스커스는 수평이 아닌 W/C 표면들 (예를 들어, 수평에 대해 각도를 이루는 캐리어 또는 웨이퍼) 에 인가될 수도 있다는 것을 이해한다. 바람직한 실시형태는, (ⅰ) 웨이퍼는 X 방향으로 캐리어에 의해 이동한다, (ⅱ) W/C 표면의 원하는 배향이 수평이고 헤드 표면 (즉, X-Y 평면) 에 평행하다, (ⅲ) 근접 헤드는 정지해 있다, (ⅳ) 헤드 표면의 길이는 W/C 표면에 걸쳐 Y 방향으로 연장된다, (ⅴ) 헤드 표면과 W/C 표면은 균일한 값 (즉, 갭의 전체 X 및 Y 방향 연장들에 걸쳐 Z 방향으로 균일함) 을 갖는 원하는 갭 만큼 떨어져있다, 그리고 (ⅵ) 메니스커스는 안정하고 갭에 걸쳐 연속 구성 (즉, 분리되지 않고) 으로 연장하고 따라서 갭에 걸쳐 X, Y & Z 방향들 각각에서 연속적으로 연장한다.

용어 "레시피"는, (1) 웨이퍼에 인가되는 원하는 메니스커스 프로세스에 대한 프로세스 파라미터; 및 (2) 갭을 구축하는 것과 관련된 물리 파리미터를 정의하거나 특정하는, 컴퓨터 데이터, 또는 다른 형태의 정보를 지칭한다. 메니스커스를 정의하는 액체 또는 액체들에 있어서, 프로세스 파라미터는 액체의 유형과, 그 액체의 압력, 유량 및 화학물질을 포함할 수 있다. 메니스커스에 있어서, 프로세스 파라미터는 액체 메니스커스의 사이즈, 형상 및 위치를 포함할 수 있다. 근접 헤드와 W/C 표면 사이의 상대적인 이동에 있어서, 프로세스 파라미터는, (ⅰ) 근접 헤드에 대한 캐리어의 위치에 따라서 변하거나 일정할 수도 있는, 근접 헤드에 대한 캐리어의 트래블 속도로서, 예를 들어, 캐리어의 트래블 속도가 웨이퍼 위 아래의 메니스커스의 이행만큼 느릴 수도 있어, 캐리어와 웨이퍼 사이의 갭 밖으로 흐르는 메니스커스 액체에 대하여 추가 시간을 제공하는 것과 같은 캐리어의 트래블 속도; 그리고 (ⅱ) 근접 헤드에 대한 웨이퍼의 위치 또는 트래블의 속도에 따라서 다른 프로세스 파라미터들 중 임의의 파라미터를 제어하는 타이밍을 포함할 수 있다. 메니스커스에 있어서, 물리 파라미터는 근접 헤드가 캐리어 및 웨이퍼에 대하여 어디에 위치되는지 및 얼마만큼 떨어져 위치되는지를 정의하는 데이터를 포함할 수 있다.

본 발명의 출원인에 의한 분석은, 처리되는 W/C 표면과 근접 헤드 사이에 정의된 레시피 제어 메니스커스의 이용에 관한 일 문제점이 본 실시형태에 의해 극복될 수도 있음을 나타낸다. 이 문제점은 점점 더 큰 직경을 갖는 웨이퍼를 이용하여 반도체 칩을 제조하는 트렌드에 있다. 예를 들어, 직경의 범위는, 초기 25.4 mm의 직경부터 많은 반복을 거쳐 이후 200 mm의 직경, 2007년도에는 300 mm의 직경의 웨이퍼가 대체되고, 2007년도의 예상으로는, 예를 들어, 2013년까지 450 mm의 직경의 이용할 것으로 예상한다. 근접 헤드가 웨이퍼 직경보다 더 큰 Y 방향의 거리를 스패닝하는 경우, 그리고 웨이퍼 직경이 점점 더 커지는 경우, 근접 헤드와 웨이퍼 사이의 한번의 상대적인 이동으로 전체 웨이퍼를 처리하도록 메니스커스 길이 LD는 Y 방향으로 점점 더 길어져야 한다. 이 분석은 또한, 이 문제점이 이러한 메니스커스에 의해 처리된 웨이퍼의 처리량을 증가시키기 원하는 것, 예를 들어 메니스커스 처리 동안 웨이퍼가 근접 헤드에 대하여 움직이는 속도를 증가시키기 원하는 것과 관련된다는 것을 나타낸다. 메니스커스 길이와 상대 속도 둘 모두의 증가에 따라, 출원인은 이러한 메니스커스의 안정성과 상대적인 이동의 안정성이 메니스커스 처리의 원하는 결과를 획득하는 것과 관련된다는 것을 확인했다. 이러한 출원인에 의한 이 분석은 웨이퍼의 메니스커스 처리 동안 근접 헤드와 W/C 표면 사이의 갭의 값을 모니터링하는 시스템이 요구된다는 것을 나타낸다. 또한, 처리 동안 메니스커스 안정성을 획득하기 위해, 처리 동안 갭 값과 갭 값의 변화를 상관시킬 필요가 있음을 나타낸다. 메니스커스 안정성은 (ⅰ) 메니스커스의 연속 구성을 제공하는 것, 그리고 (ⅱ) 메니스커스 처리 동안 분리 없이 (즉, 메니스커스의 끊어짐 없이) 메니스커스의 연속 구성을 유지하는 것에 관한 것이다. 또한, 특정 갭 값에 대한 물리 파라미터 및 프로세스를 특정하는 캘리브레이션 데이터에 대한 필요성이 있으며, 데이터는 안정한 메니스커스에 대응한다. 또한, 모니터된 현재 갭 값을 특정하는 캘리브레이션 레시피들 중 하나를 식별하기 위해 모니터된 현재 값을 이용하여 상관을 수행할 필요가 있다. 또한, 안정한 메니스커스를 유지시키는데 사용될 수도 있는 프로세스 파라미터를 특정하기 위해 상관 결과를 이용 (즉, 식별된 캘리브레이션 레시피를 이용) 할 필요가 있다. 이러한 필요성을 만족시킴으로써 시스템은, 예를 들어, 웨이퍼 직경이 Y 방향으로 더 길어지게 하고 상대적인 이동 속도를 증가시키는 한편 헤드가 웨이퍼를 터치함으로 인해 웨이퍼가 손상되는 것을 방지한다.

상기 개요를 염두하면, 이제, 웨이퍼 직경 및 상대적인 헤드-투-웨이퍼 표면 이동 속도 둘 모두를 증가시키면서, 헤드가 웨이퍼를 터치함으로 인해 웨이퍼가 손상되는 것을 방지할 수 있을 이러한 필요성과 다른 필요성을 만족시키는 예시적인 구조적 구성을 참고로한다. 도 1은 그래프 100을 도시한다. 도 1에 도시된 데이터는 직교하는 X, Y와 Z 축이 도시되는 도 2a 내지 도 2e를 참고함으로써 이해될 수도 있다. 그래프 100은 갭 (101) 의 상대 값들을 도시하고, 하나의 갭의 실시형태는 도 2d 및 도 2e에서 101D로서 도시된다. 특정 갭 값을 도시하지 않지만, 예를 들어, GVD, GVU, GVCAL, 및 GVN으로 이하 지칭한다. 도 1에서, 메니스커스 처리되는 (즉, 전체적으로 104로 지칭되는 레시피 제어 메니스커스에 의해 처리되는) 웨이퍼 (102) 의 직경 D (도 2b) 에 따른 위치에 대하여 상대적인 갭 값이 플롯팅된다. 일 실시형태에서, 웨이퍼 (102) 는 도 2a에 도시된 X 방향으로 이동한다. 도 2c 내지 도 2e에서, 메니스커스 (104) 는 (도 2d 및 도 2e에 대하여 104D로도 지칭되는) 안정한 구성으로 도시된다. 대조적으로, 도 4a는 메니스커스 (104DIS) 로도 지칭되는 메니스커스의 실시형태를 도시하고, 메니스커스는 웨이퍼의 표면 (106) 과 접촉한다. 표면 (106) 은 도 2d & 도 2e에 도시된 웨이퍼 평면 (107) 을 정의할 수도 있다. 아래에 설명된 바와 같이, 처리를 위한 셋업에서, 웨이퍼는 처음에 X 및 Y 축에 의해 정의되는 축 평면 (108) (도 2d) 에 평행하게 장착된다. 도 2d는 또한 Z 방향으로 평행하게 연장되는, 웨이퍼 두께 T를 갖는 웨이퍼를 도시한다. 장치 (109) 는 안정하고 연속적인 메니스커스 구성을 유지시키기 위해서 각각의 메니스커스 (104) 의 모니터링에 관하여 기술된다.

도 2c는 Z 방향으로 웨이퍼 (102) 에 걸쳐 있고 Y 방향으로 웨이퍼 (102) 의 직경 D (도 2b) 에 걸쳐 (그리고 이를 넘어서) 연장되는 근접 헤드 (110) 의 쌍을 포함하는 장치 (109) 의 일 실시형태를 도시한다. 아래의 설명은 하나의 이러한 헤드 (110) 를 지칭하며, 이러한 설명은 도 2c에 도시된 헤드들 (110) 각각에 적용된다는 것을 이해한다. 헤드 (110) 의 헤드 표면, 또는 유체 방출기 표면 (112) 이 도시되며, 그 표면은 헤드, 또는 기준 평면 (114) 을 정의하도록 구성된다. 셋업에 있어서, 기준 평면 (114) 은 축 평면에 평행하게 설정된다 (도 2d). 웨이퍼 표면 (106) 의 메니스커스 처리에 있어서, 헤드 (110) & 기준 평면 (114) 은 X, Y & Z 방향 각각에서 움직이지 않게 의도된다. 실제로, 헤드 (110), 및 이와같은 표면 (112) 및 헤드 평면 (114) 은 처리 동안 웨이퍼 평면 (107) 에 평행하게 있지 않을 수도 있다.

도 2d 및 도 2e는 상부 웨이퍼 표면 (106) 으로부터 이격된 헤드 표면들 (112) 중 하나를 도시한다. 갭 (101) 은 이러한 공간을 식별하고 도 1에서 식별된 갭이다. 갭 (101) 은 원하는 갭 (101D) 으로서 도 2d 및 도 2e에 도시되며, 각각의 헤드 표면 (112) 및 각각의 웨이퍼 표면 (106) 사이에 있다. 갭 (101D) 은, 아래에 설명된 바와 같이, 원하는 범위 (AR)(도 1) 에 있는 원하는 갭 값 GVD 를 갖는 원하는 메니스커스 (104D) 에 대하여 특정된다. 101D로서 도 2d & 도 2e에 도시된 원하는 갭은 균일한, 즉 X, Y & Z 방향에 걸쳐 모두 동일한 갭 값 GVD를 갖는다. 다른 갭들 (101) 은 아래에 설명한 바와 같다.

원하는 갭 (101D) 은 도 2d & 도 2e에 관하여 다음과 같이 더 설명할 수도 있다. 기준 평면 (114) 과 일치하는 헤드 표면 (112) 과 함께, 웨이퍼 표면 (106) 및 웨이퍼 평면 (107) 은 축 평면 (108) 에 있을 수도 있고, 헤드 표면 (112)(및 평면 (114)) 은 축 평면 (108) 과 평행할 수도 있다. (평행한 웨이퍼 평면 (107) 과 헤드 평면 (114) 을 갖는) 이 실시형태에는, 웨이퍼 (102) 및 헤드 (110) 의 상대적 배향이 있다. 상대적 배향은, 원하는 갭 (101D) 이 균일한 갭 값 (GVD) 을 갖는 원하는 배향이다. 균일한 갭 값은, 예를 들어 상기 원하는 갭 범위 (AR) 내의 값인 것이 바람직할 수도 있다. 도 2e는 웨이퍼 (102) 의 직경 D에 걸쳐 그리고 이를 초과하여 포함하는 길이 LD를 따라 Y 방향으로 모두 연장되는 균일한 갭 값을 도시한다. 상기 원하는 범위 (AR) 에서 균일한 갭 (101D) 과 프로세스 파라미터 (PRP) 에 따라 제공된 메니스커스 (104D) 를 갖는 이 언급된 실시형태에서, 메니스커스 (104D) 는 "안정"하다고 지칭되고 도 1에서 커브 (118) 로 식별된다. 커브 (118) 는 커브 (122) 의 진폭 발진에 비하여 작은 진폭의 발진을 나타낸다. 또한, 커브 (118) 는 갭의 상대 값이 범위 (AR) 내에 있다는 것을 나타낸다. 커브 (120) 는, 헤드 (110) 의 메니스커스 (및 진공) 가 턴 오프되기 때문에 W/C 표면이 메니스커스와 상호작용하지 않는 경우에 대한 상대적인 갭 값들을 도시한다. 커브 (120) 는, W/C 표면이 메니스커스와 상호작용하는 경우 변화를 관찰하기 위해 1을 인에이블하는 참고적인 상황을 제공한다. 커브 (120) 는, 웨이퍼가 캐리어에 적절하게 위치되지 않은 것을 나타내는, 왼쪽부터 오른쪽으로 감소하는 상대적인 갭 값을 도시한다. 실시형태에 의해, 커브의 진폭 발진은 진폭 발진이 획득되었던 시각의 메니스커스 구성의 관찰과 상관된다. 관찰된 메니스커스 구성의 결과, 관련된 진폭 발진은 상술한 바와 같이 메니스커스 안정성 및 불안정성과 상관될 수도 있다. 예를 들어, 관찰은 현재 메니스커스의 시각적 관찰일 수도 있고, 메니스커스 안정성 및 불안정성의 기록은 현재 모니터된 진폭 발진과 관련된다. 다른 실시형태에서, 사진 또는 비디오 관찰이 평가되고 메니스커스 안정성 및 불안정성과 관련될 수도 있다. 결과적으로, 메니스커스 안정성은 상대적인 갭 값의 범위 AR과 상관될 수도 있고, 아래에 설명된 바와 같이, 범위 AR을 초과하는 범위들은 메니스커스 안정성 및 불안정성과 관련될 수도 있다.

또한, 도 2a는 캐리어 (130) 의 실시형태로 구성된 장치 (109) 를 전체적으로 도시한다. 캐리어는, 근접 헤드 (110) 에 대하여 원하는 이동을 위해 각각의 웨이퍼 표면 (106) 을 구비한 웨이퍼 (102) 를 각각의 헤드 (110) 의 각각의 헤드 평면 (114) 에 대하여 원하는 방향으로 장착시키도록 구성된다. 일반적으로, 원하는 이동은 X 방향이다. 도 2d 및 도 2e에 관하여 상술한 바와 같이, 원하는 방향으로의 이러한 원하는 이동은 웨이퍼 표면 (106) 과 각각의 헤드 평면 (114) 이 갭 (101D) 만큼 서로 이격되는 것으로, 갭 값 (GVD) 이 균일하다 (즉, 바람직하다).

일반적으로, 도 3a 및 도 3b에 도시된 다른 실시형태에서, 일 헤드 (110) 가 도시된다. 헤드 (110) 에 대한 웨이퍼의 이동은 또한 웨이퍼 표면 (106) 과 헤드 표면 (112) 이 서로에 대한 원하지 않는 상대적인 배향으로의 이동을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 원하지 않는 상대적인 배향 (원하지 않는 배향으로도 지칭함) 은 (101U-1, 101U-2, 101U-5 & 101U-6로 도시된 바와 같은) 균일한 값 (GVD) 이외에 하나 이상의 갭 값들 (GVU) 을 포함하는 (101U로 도시된 바와 같은) 갭의 값을 갖는다. 일 원하지 않는 배향은 도 3a에 도시된 바와 같이 경사질 수도 있으며, 갭은 불균일하고 원하지 않는 것이며 갭 값은 범위 (AR) 내에 있지 않다. 그러나, 갭 값 (GVU) 은 표 1에 대하여 아래에 설명한 바와 같이 수용가능한 갭 값들의 범위 (MAR) 내에 있을 수도 있다. 일반적으로, 범위 (MAR) 는, 실시형태의 사용으로, (도 3a & 도 3b에서 104U로 식별되는) 메니스커스가 안정하게 유지되게 하기 때문에 수용가능할 수도 있다. 이 갭 (101U) 은, 실시형태를 이용하지 않고, 갭이 균일에서 불균일로 변함에 따라서 메니스커스 (104) 가 불안정한 상태로 만들어질 (불안정한 상태로 될) 수도 있기 때문에, 원하지 않는 것이다.

일반적으로, 일 실시형태에서, DIS 범위의 갭 값은, 아래 (표 1) 에 설명된 바와 같이 범위 AR과 범위 MAR의 수용가능한 갭 값 둘 모두의 밖에 있는 갭 값이다. DIS 범위는 가장 바람직하지 않은 상대적인 배향이고, 여기서 "가장"은 갭 (101U) 의 원하지 않는 배향 보다 더 원하지 않는 배향이다. 가장 원하지 않는 상대적인 배향은 (아래 설명된 도 4a & 도 4b의 메니스커스 (104DIS) 로서 식별된) 불연속이거나 분리된 메니스커스에 대응한다. 수용가능한 갭 값 범위 AR의 값보다 작고 MAR 범위의 값보다 작은 갭 값의 예는 매우 낮은 값에서의 갭 값으로서, 즉, 0의 갭 값은 각각의 헤드 표면 (112) 과 각각의 웨이퍼 표면 (106) 이 접촉하는 것에 해당한다. 이 접촉은 메니스커스 (104DIS) 가 불연속이 되게 한다. 이러한 불연속 메니스커스는, 메니스커스 (104DIS) 가 발생할 때 처리가 중지되어야하기 때문에 가장 바람직하지 않다.

원하지 않는 배향은 캐리어 (130) 를 더 참고함으로써 이해될 수도 있다. 캐리어 구성은 대향 캐리어 사이드 (132-1, 132-2) 를 구비하며, 도 2a에 도시된다. 캐리어 사이드 (132-1, 132-2) 는, 원하는 배향이 (ⅰ) 일 웨이퍼 표면 (106), 및 (ⅱ) 일 웨이퍼 평면 (170) 과 동일 평면이고, 축 평면 (108) (도 2d & 도 2e) 과 평행한 캐리어 평면 (134) 을 정의한다. 캐리어 사이드 (132-1, 132-2) 는 일 웨이퍼 표면 (106) 의 대향 사이드 (106-1, 106-2) 에 인접한다. 캐리어 (130) 에 대한 헤드 평면 (114) 의 원하지 않는 배향에서, 헤드 평면 (114) 은 캐리어 평면 (134) 에 또는 웨이퍼 평면 (107) 에 또는 축 평면 (108) 에 평행하지 않으므로, 캐리어 사이드 (132-1, 132-2) 에서의 갭 값은 동일하지 않으며, 이는 (도 3a의 101U-1 & 101U-2에 도시된 바와 같이) 원하지 않는 불균일한 갭 (101U) 의 존재를 나타낸다.

보다 상세하게는, 도 3a의 단면도는 원하지 않는 배향의 일 실시형태를 도시한다. 2개의 웨이퍼 표면들 (106) 및 헤드 평면 (114) 중 예시적인 것이 서로에 대하여 원하지 않는 배향에 있다. X-Y 평면은 참고를 위해 웨이퍼 평면 (107) 과 동일 평면으로 도시된다 (X 축은 점 X로 도시됨). 헤드 (110) 의 헤드 평면 (114) 은 Y 축과 평행하지 않다 (즉, 웨이퍼 평면 (107) 에 대하여 정확한 각에 있지 않다). 메니스커스 길이 (LD) 는 웨이퍼 (102) 의 직경 (D)(도 2a) 보다 더 크게 도시된다. 메니스커스 (104U) 는 헤드 표면 (112) 과 웨이퍼 표면 (106) 사이에서 연장된다. 전체적인 의미로, 도 3a에 도시된 원하지 않는 배향은, Y 축에 대하여 경사진 헤드 평면 (114) 을 갖는 X 축 주위로 회전된 헤드 (110) 로서 도시된다. 갭 (101U) 의 값은 갭 (101D) 의 균일한 값 이외에 하나 이상의 값들을 포함하는 것으로 나타내어진다. 이와 같이, 헤드 (110) 와 관련된 갭 (101U) 은 웨이퍼 (102) 의 일 에지 (132-1) 와 인접한 값 (101U-1) 을 갖는 것으로 나타내어진다. 값 (101U-1) 은 웨이퍼 (102) 의 대향 에지 (132-2) 에 인접한 갭 값 (101U-2) 보다 실질적으로 더 작다. 도 3a를 참고하면, 웨이퍼의 좌측이 "부양 (hovering)"되어있고 (즉, 위로 경사져 있고) 웨이퍼의 우측이 기울어져 있는 (즉, 아래로 경사져 있는) 것과 같이, 이 원하지 않는 배향은 경사진 헤드 (110) 로 지칭된다. 웨이퍼의 우측이 부양되어 있고 (즉, 위로 경사져 있고) 웨이퍼의 좌측이 기울어져있는 (즉, 아래로 경사져 있는) 것과 같이, 경사진 원하지 않는 배향은 또한 도 3a에 도시된 배향과 반대로 배향될 수도 있다.

도 3b의 단면도는 원하지 않는 배향의 다른 실시형태를 도시한다. 예시적인 웨이퍼 표면 (106) 과 헤드 표면 (112) 은 서로에 대하여 경사진 원하지 않는 배향에 있다. 참고를 위해 축들을 도시한다. 웨이퍼 표면 (106) 및 평면 (107) 은 축 평면 (108) 과 동일 평면으로 도시된다 (Y 축이 점으로 도시됨). 메니스커스 (104U) 의 메니스커스 폭 (W) 을 도시한다. 전체적인 의미로, 도 3b에 도시된 이 원하지 않는 배향은 Y 축 주위로 회전된 헤드 (110) 로서 도시되며, 헤드 평면 (114) 은 X 축으로부터 피치되어 평행하지 않다. 갭 (101U) 의 값은 갭 (101D) 의 균일한 값 이외에 하나 이상의 값들을 포함하는 것으로 나타난다. 이와 같이, 헤드 (110) 에 대한 값 (101U) 은 값 101U-5 및 값 101U-6 으로 나타내어진다. 값 101U-6 은, (오른쪽에 도시된) 헤드 (110) 의 앞쪽 위로 경사진 위치에 인접한 곳으로부터 웨이퍼 (102) 상의 앞쪽 위치까지 Z 방향으로 연장된다. 값 101U-6 은, (왼쪽에 도시된) 헤드 (110) 의 뒤쪽 아래로 경사진 위치에 인접한 곳으로부터 웨이퍼 (102) 상의 뒤쪽 위치까지 Z 방향으로 연장되는 값 (101U-5) 보다 실질적으로 더 큰 것으로 나타내어진다. 이러한 위치는, 예를 들어, 웨이퍼의 직경 (D) 에 관한 것일 수도 있다. 이 원하지 않는 배향은 위로 경사진 헤드 (110) 로 지칭된다. 경사진 원하지 않는 배향은 또한 도 3b에 도시된 배향과 반대로 배향될 수도 있다, 즉, 헤드의 앞쪽이 아래로 그리고 헤드의 뒤쪽이 위로 경사질 수도 있다.

원하지 않는 메니스커스를 염두에 둠으로써, 대조적인 원하는 메니스커스 안정성을 이해할 수도 있다. 메니스커스의 상기 언급된 연속 구성은 메니스커스의 분리가 없다 (즉, 메니스커스 끊어짐이 없다). 도 2d 및 도 2e는 안정한 메니스커스 (104D) 를 통한 메니스커스 안정성을 도시한다. 예를 들어, 도 2e에서, 원하는 메니스커스 (104D) 의 길이 (LD) 는 근접 헤드 (110) 를 가로질러, 웨이퍼 (102) 의 외부 에지를 지나, 캐리어 (130) 상으로 Y 방향으로 연장된다. 다른 예로, 도 2d에서, 메니스커스 (104D) 의 폭 (W) 은 중지됨 없이 X 방향으로 연장된다. 다른 말로, 메니스커스 (104D) 는 폭 (W) 에 걸쳐 완전히 연속이다. 또한, 도 2d 및 도 2e 각각에서, 메니스커스 (104D) 가 Z 방향으로 원하는 갭 (101D) 에 걸쳐 연속적으로 연장되는 것이 도시된다. 또한, 원하는 메니스커스 (104D) 의 안정성은 원하는 범위 (AR) 내에서 갭 값 (GVD) 을 갖는 갭 (101D) 으로 표시된다.

이러한 메니스커스 안정성과 대조적으로, 불안정한 메니스커스 (104DIS) 의 세부사항은 도 4a 및 도 4b를 더 참고함으로써 이해될 수도 있다. 도 4a는, 근접 헤드 (110) 에 걸쳐 불완전하게, 2개의 별개의 파트들 (M1, M2) 로, 그리고 이와 같이 불완전한 구성으로 Y 방향으로 전체적으로 연장되는 메니스커스 (104DIS) 를 도시한다. 예를 들면, 파트 M2에서, 메니스커스 (104DIS) 는 웨이퍼 (102) 의 외부 에지 (106-1) 를 지나 캐리어 (130) 상으로 연장된다. 따라서, 별개의 파트 (M1, M2) 의 Y 방향 길이는 별개의 길이 (L1, L2)(도 4a) 이고, 하나의 길이 (LD) 가 아니다 (즉, 하나의 길이로 연속적으로 그리고 완전하게 연장되는 도 2e의 원하는 길이 (LD) 가 아니다). 다른 예로, 도 4b의 평면도에서, 메니스커스 (104DIS) 는, 메니스커스 (104DIS) 가 존재하지 않는 인터럽션 (MO) 이 있는 채로 Y 방향으로 연장되는 것을 도시한다. 다른 말로, 이 예에서, 2개의 별개의 파트 (M1, M2) 의 메니스커스 (104DIS) 는 연속이 아니며 원하는 메니스커스 (104D) 의 법선 길이 (LD) 에 걸쳐 불완전하다. 이와 같이, 도 4a 및 도 4b 각각에서, 도시된 메니스커스 (101DIS) 가 끊어져 도시되며, 이는 원하지 않는 메니스커스의 끊어짐을 나타낸다.

상술한 바와 같이, 출원인은 안정한 메니스커스 구성을 유지시키기 위해서 메니스커스 처리되는 동안 근접 헤드 (110) 의 표면 (112) 과 웨이퍼 표면 (104) 사이의 갭 (101) 의 값을 모니터링할 필요성을 인식하였다. 도 3a 및 도 3b는 또한 이러한 모니터링을 위한, 모니터 시스템 (140) 으로 구성된 장치 (109) 의 일 실시형태를 도시한다. 아래의 설명은 일 근접 헤드 (110) 상의 이러한 일 시스템 (140) 을 지칭하며, 일 시스템 (140) 의 이러한 설명은 도 2c에 도시된 헤드들 (110) 각각에 대하여 모니터 시스템 (140) 에 적용되는 것으로 이해된다. 이와 같이, 시스템 (140) 은 각각의 근접 헤드들 (110) 상에 놓여진 다양한 메니스커스 모니터들 (142) 을 포함할 수도 있다. 도 3에 도시된 일 실시형태에서, 일 메니스커스 모니터 (142-1) 는 (레이저 빔과 같은) 별개의 빔 (144-1) 을, 대향하는 캐리어 사이드들 중 하나 (132-1) 로 지향 (또는 송신) 시키도록 구성될 수도 있고, 다른 메니스커스 모니터 (142-2) 는 별개의 비슷한 빔 (144-2) 을 다른 대향하는 캐리어 사이드 (132-2) 로 지향 (또는 전송) 시키도록 구성될 수도 있다. 메니스커스 모니터들 (142) 각각은, 각각의 대향하는 캐리어 사이드 (132) 로부터의 각각의 빔 (144) 의 리턴, 또는 리턴 빔 (146R) 을 수용하고 배향 모니터 신호 (전체적으로 148) 를 생성하도록 구성될 수도 있다. 신호 (148-1, 148-2) 는 각각의 메니스커스 모니터 (142-1, 142-2) 에 의해 생성될 수도 있다. 각각의 메니스커스 모니터 (142) 에 있이서, 모니터 신호 (148) 는 각각의 제 1 빔 및 제 2 빔 (144) 과 비교하여 각각의 제 1 및 제 2 캐리어 사이드 (132-1 & 132-2) 각각에서 갭 (101) 의 값에 따라서 수정된 리턴 (146R) 을 나타낸다. 예를 들어, 모니터 (142) 는 미국의 Keyence Corporation에 의해 공급된 Keyence LK 시리즈 레이저 디스플레이스먼트 센서일 수도 있다. 출력 배향 모니터 신호 (148) 는, 도 2c에 도시된 바와 같이 헤드 (110) 가 상부에 장착되는 동일한 지지체 상에 장착된 레이저 캘리브레이션 픽스쳐와 관련하여 셋업 시에 캘리브레이팅될 수도 있다. 보정됨에 따라서, 배향 모니터 신호 (148) 는 각각의 제 1 및 제 2 빔들 (144) 과 비교하여 각각의 제 1 및 제 2 캐리어 사이드 (132-1 & 132-2) 각각에서 갭 (101) 의 값에 따라서 수정된 리턴 (146R) 을 나타낸다. 배향 모니터 신호 (148) 의 수정, 및 이러한 값들은, (ⅰ) 캐리어 (130) 상에 장착된 것으로 웨이퍼 표면 (106) 과, 헤드 표면 (112) 이 서로에 대하여 원하는 배향 (갭 (101D)이 원하는 갭 값 (GVD) 을 갖는 것, 갭 (101D) 은 도 2d & 도 2e에 도시됨) 에 있는지 여부, 또는 (ⅱ) 웨이퍼 표면 (106) 및 헤드 표면 (112) 이 원하지 않는 배향들 (예를 들어, 갭이 원하는 값 (도 3a, 101U-1 &101U-2) 이외의 값들을 갖는 갭 (101U) 인 것) 중 하나인지 여부, 또는 (ⅲ) 웨이퍼 표면 (106) 및 헤드 표면 (112) 이, 불연속인 메니스커스 (104DIS)(도 4a & 도 4b) 에 대응하여 가장 원하지 않는 상대적인 배향에 있는지 여부에 따른 갭 값들을 나타낸다. (ⅱ) 의 실시예에서, 모니터 신호 (148) 는, 상술된 실시예에서 예를 들어, 헤드 표면 (112) 과 웨이퍼 표면 (106) 이 서로에 대하여 경사짐으로 인해, 갭 (101U) 의 갭 값들에 따라서 수정된 리턴 (146R) 을 나타낼 수도 있다.

상술한 바와 같이, 메니스커스 처리되는 근접 헤드 (110) 와 웨이퍼 표면 (106) 사이의 갭 (101U) 은 또한, 웨이퍼 (102) 의 표면 (106) 과 헤드 평면 (114) 이 서로에 대하여 기울어지는 경우에 정의될 수도 있다. (예를 들어, 안정한 메니스커스 (104D) 에 의한) 웨이퍼 표면 (106) 의 적절한 메니스커스 처리를 유지시키기 위해서, 도 3b는 또한, 장치 (109) 가, 근접 헤드들 (110) 각각에 장착된 다른 메니스커스 모니터 (142) 를 포함하는 모니터링 시스템 (140) 의 실시형태에 의해 모니터링하기 위해 구성되는 것을 도시한다. 아래의 설명은 일 근접 헤드 (110) 상의 일 이러한 시스템 (140) 을 지칭하며, 일 시스템 (140) 의 이러한 설명은 도 2c에 도시된 헤드들 (110) 각각에 제공된 모니터 시스템 (140) 에 적용된다는 것을 이해한다. 도 3b는, 일 메니스커스 모니터 (142-3) 가 별개의 비슷한 빔 (144-3) 을 웨이퍼 (102) 의 일 표면 (106) 상의 앞으로 경사진 위치 (102PF) 로 지향 (또는 전송) 시키도록 구성될 수도 있고, 다른 메니스커스 모니터 (142-4) 는 웨이퍼 (102) 의 그 일 표면 (106) 상의 위로 경사진 위치 (102PR) 로 별개의 비슷한 빔 (144-4) 을 지향 (또는 전송) 시키도록 구성될 수도 있다. 이들 메니스커스 모니터들 (142-3, 142-4) 각각은, 각각의 위치 (102PF 또는 102PR) 로부터 각각의 빔 (144) 의 리턴 (146R) 을 수용하여 도 3a에 관하여 설명된 것과 유사한 방식으로 다른 배향 모니터 신호 (148) 를 생성하도록 구성될 수도 있다. 빔의 수정은, 웨이퍼 표면 (106) 과 헤드 표면 (112) 이 (ⅰ) 갭 (101D) 이 (도 2d에 도시된) 원하는 값을 갖는 원하는 배향 또는 (ⅱ) 갭 (101U) 이 원하는 값 이외의 값들 (101U-5, 101U-6) 을 갖는, 원하지 않는 피치된 배향들 중 하나 (도 3b), 또는 (ⅲ) 불연속인 메니스커스에 대응하여 가장 바람직하지 않은 상대적인 배향들 중 하나 (도 4b) 로 서로에 대하여 배향되는지 여부에 따른다. 이들 경사진 예 (ⅱ) 및 (ⅲ) 에서, 모니터 신호 (148) 는, 예를 들어, 헤드 표면 (112) 과 웨이퍼 표면 (106) 이 서로에 대하여 경사진 상술된 실시예로 인해, 갭 (101U) 의 값에 따라서 수정된 리턴 (146R) 을 나타낸다.

배향 모니터 신호 (148) 의 이용은 프로세서 (150) 로 구성된 장치 (109) 를 도시하는 도 5에 대하여 설명된다. 프로세서 (150) 는 배향 모니터 신호 (148) 및 레시피 (152) 에 대한 응답으로 구성된다. 레시피 (152) 는 예를 들어, 웨이퍼 (102) 의 특정 유형의 메니스커스 처리에 대하여 상기 정의된 바와 같을 수도 있다. 전체적인 의미로, 이러한 유형의 웨이퍼 (102) 에 대한 예시적인 메니스커스 처리 동작 동안, 구성된 프로세서 (150) 는, 메니스커스 안정성과 상관되는 메니스커스 모니터 신호 (153) 를 생성하기 위해서 이러한 신호 (148) 및 레시피 (152) 에 대하여 응답할 수도 있다. 메니스커스 안정성과 매우 상관된 신호 (153) 를 이용하여, 신호 (153) 는 메니스커스 (104D) 의 안정한 구성을 유지시킨다 (즉, 도 4a & 도 4b에 도시된 메니스커스 분리가 없게한다).

통상적으로, 이후, 신호 (153) 에 기초하여, 메니스커스 처리 동안, 유지된 메니스커스 (104D) 의 구성은 도 2d 및 도 2e에 도시된 바와 같을 수도 있다. 신호 (153) 이 메니스커스 안정성과 상관되는 방법, 및 신호 (153) 가 메니스커스 (104D) 의 안정한 구성을 유지시키는 (즉, 도 4a & 도 4b에 도시된 메니스커스가 분리되지 않게 하는) 방법을 설명하기 위하여, 장치 (109) 의 실시형태를 아래에 기술한다. 통상적으로, 표 1의 컬럼 1 - 3은 메니스커스 안정성에 대한 상관의 결과를 나타낸다. 컬럼 1은 원하는 균일한 갭 값 (GVD) 을 갖는 원하는 갭 (101D) 의 존재를 특징으로하는 원하는 메니스커스 안정성의 상관 결과를 식별한다.

컬럼 1	컬럼 2	컬럼 3
원하는 메니스커스 안정성	원하지 않는 메니스커스 안정성	메니스커스 프로세스 중지
갭 101D	레벨 2T 수용가능한 범위 (GVU-T2) 내의 갭 값 (GVU) 를 갖는 불균일한 갭 (101U2-T)	불안정한 메니스커스 (104DIS)
균일한 갭 값 GVD	레벨 2P 수용가능한 범위 (GVU-P2) 에서 갭 값 GVU 를 갖는 불균일한 갭 (101U2-P)	갭 값 GVDIS 를 갖는 레벨 3T
레벨 1, 원하는 메니스커스 104D	프로세스 파라미터(들) 조정	갭 값 GVDIS 를 갖는 레벨 3P
데이터 154-1	데이터 154-2	데이터 154-3

컬럼 1은 연속 메니스커스 구성 및 원하는 갭 값 GVD 의 레벨 1을 갖는 원하는 갭 (101D) 의 존재를 특징으로 하는 원하는 메니스커스 안정성의 상관성을 식별한다. 갭 값 GVD 는 원하는 (또는 수용가능한) 범위 (AR) 내에 있다. GVD는 일정하거나, 또는 도 1에 도시된 바와 같이 수용가능한 범위 (AR) 내의 시간에 대하여 변할 수 있는 갭 값일 수도 있다. 예를 들어, 범위 (AR) 는 약 10 초 내지 10 분의 시간의 기간에서 약 0.1 mm 내지 약 1 mm일 수도 있다. 갭 값 (GVD) 이 원하는 범위 (AR) 내에 있는 경우, 메니스커스 (104D) 는 이러한 시간 기간 동안 불연속이 되는 경향이 있지 않는다는 것을 이해한다.

칼럼 2는 원하지 않는 메니스커스 안정성인 레벨 2의 상관 결과를 식별한다. 레벨 2는 많은 원하는 갭 (101U) 중 임의의 갭의 존재를 특징으로 한다. 갭 (101U) 의 갭 값은 MAR 범위 (범위 AR 밖의) 의 일 실시형태에 있고, (프로세스 파라미터와 관련되는) MARPRO로 지칭한다. 그러나, 갭 값은, 아래에 설명된 수정 (또는 조정) 을 허용함으로써 실시형태가 이러한 안정성을 제공하는데 사용된다면, 메니스커스 (104U) 는 계속해서 안정한 구성으로 유지될 수도 있다. 아래에 설명된 바와 같이 이러한 실시형태가 사용되어 이러한 메니스커스 안정성이 유지될 수도 있기 때문에, 이 갭 (101U) 은 메니스커스 (104U) 를 안정한 구성 (또는 상태) 으로 유지시키기 위한 갭 값들로 구성되는 것으로 지칭될 수도 있다. 이러한 수정은 신호 (153) 를 제공하기 위해 모니터링되는 메니스커스 프로세스를 위한 현재 레시피 (152CR) 에서 특정되었던 특정한 식별된 메니스커스 프로세스 파라미터 (PRP) 와 관련된다. 예를 들어, 레벨 2T 상관에 있어서, 갭 (101U2-T) 은, 불균일한 갭 값 (GVU-T2) 이 MARPRO 범위 내에 (범위 (AR) 밖에) 있을 수도 있는 경사 상황을 식별하지만, 메니스커스는 이러한 수정이 현재 레시피로 이루어진 경우 안정한 구성을 가질 것이다. 다른 실시예에서, 레벨 2P 상관에 있어서, 갭 (101U2-P) 은, 불균일한 갭 값 (GVU-P2) 이 범위 MARPRO 내에 (범위 (AR) 밖에) 있을 수도 있는 경사 상황을 식별하지만, 메니스커스는 이러한 수정이 현재 레시피로 이루어진 경우 안정한 구성을 가질 것이다. 예를 들어, 범위 MARPRO의 불균일한 갭 값 (GVU-T2 또는 GVU-P2) 은 약 10 초 내지 10 분의 시간의 기간에서 약 1 mm 내지 약 3 mm 만큼 범위 AR을 초과할 수도 있고, 또는 약 1 초 내지 약 2 초의 시간 기간에서 약 0.1 mm 내지 약 0.3 mm 만큼 범위 AR 미만일 수도 있지만, 메니스커스는 그 수정이 현재 레시피로 이루어진 경우 안정한 구성을 갖는다. 컬럼 2는 "프로세스 파라미터의 조정"을 나타내고, 이러한 조정은 데이터 154-3에 대하여 아래에 설명된다.

칼럼 3은 바람직하지 않은 메니스커스 안정성의 상이한 유형의 결과 레벨 3 상관을 식별하며, 이것은 상술된 가장 바람직하지 않은 상대적인 배향이며, "가장"은 갭 (101U) 의 바람직하지 않은 배향 보다 더 바람직하지 않다. 레벨 3은, 메니스커스 (104) 가 현재 안정하지 않거나 현재 곧 안정해지고 있는 것이 아닌 많은 바람직하지 않은 갭들 (101DIS) 중 하나의 존재를 특징으로 한다. 레벨 3에서, 갭 (101DIS) 은, 즉각적인 불연속 구성 (즉, 메니스커스 분리, 도 4a & 도 4b) 의 고 위험이 존재하는 것이다. 예를 들어, 레벨 3T에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 갭 (101DIS-1) 은, MAR 범위 또는 AR 범위 중 어느 하나에 있지 않는 갭 값 (DIS) 을 가질 수도 있는 틸트 상황을 식별한다. 예를 들어, 레벨 3P 상관은 MAR 범위 또는 AR 범위 중 어느 하나에 있지 않은 갭 값 (DIS) 을 가질 수도 있다. MAR 범위 또는 AR 범위 중 어느 하나에 있지 않은 갭 값 (DIS) 은 (불연속 메니스커스로 지칭되는) DIS 범위 내에 있는 것으로 지칭된다. DIS 범위의 불균일한 갭 값을 갖는 예시적인 갭 (101DIS) 에 있어서, 장치 (109) 의 동작을 즉각적으로 중단시키는 각각의 경우를 기반으로 한다.

실시형태에 의한 상관을 더 고려하면, 장치의 일 실시형태에서, 현재 레시피 (152CR) 는 웨이퍼 표면 (106) 과 유체 방출기 표면 (112) 사이에 원하는 균일한 갭 (101D) 을 포함하여 원하는 배향을 제공하도록 프로세스 파라미터를 특정할 수도 있다. 이 실시형태에서, 프로세서 (150) 는 메니스커스 처리 동안 다음 입력 값 : (1) (현재 레시피 (152CR) 에 의해 특정된) 균일한 값 (101D) 의 값 및 (2) 갭 101D의 값의 변경 (갭 101D에서 갭 101U로의 변경은 바람직하지 않고, 또는 갭 101D에서 갭 101DIS로의 변경은 가장 바람직하지 않음) 을 상관시키기 위해 배향 모니터 신호 (148) 에 응답하도록 구성될 수도 있다. 이 상관은 메니스커스 안정성에 관한 것이다. 일반적으로, 메니스커스 안정성에 대한 상관은 표 1의 칼럼 1-3중 하나에 도시된 데이터 (154) 를 나타내는 (또는 식별하는) 프로세서 (150) 에 의해 출력된 신호 (153) 를 경유한다. 이러한 전체적인 의미에서, 칼럼 내의 식별된 데이터 (154) 는 메니스커스 안정성에 대한 상관성의 결과를 나타낸다.

보다 상세하게, 프로세서 (150) 는 메니스커스 모니터 신호 (153) 를 생성하기 위해 이들 입력 값들 (갭 및 갭의 변경) 을 메니스커스 (104) 의 안정성과 상관시킨다. 칼럼 Ι의 데이터 (154-1) 가 식별된 경우, 신호 (153) 는 메니스커스 처리가 원하는 (안정한) 메니스커스 (104D) 의 존재 때문에 연속일 수도 있음을 나타낸다.

다른 실시형태에서, 프로세서 (150) 는 또한 메니스커스 모니터 신호 (153) 를 생성함으로써 이들 입력 값들을 메니스커스 (104) 의 안정성과 상관시켜 (컬럼 2의) 레벨 2T 데이터를 식별한다. 이 경우, 신호 (153) 는 식별된 하나 이상의 프로세스 파라미터 (PRP) 의 양적 조정량을 나타내는 데이터 (154-2) 를 포함한다. 식별된 프로세스 파라미터 (PRP) 는 안정한 메니스커스 (104U) 를 유지하기 위해서 조정되는 프로세스 파라미터들 (PRP) 이다. 파라미터 (PRP) 의 이 조정은, (ⅰ) 메니스커스 프로세스에 대한 현재 레시피 (152CR) 에 명시되었던 값들로부터 (ⅱ) 아래에 설명된 바와 같이 프로세서 (150) 에 의해 결정된 값들이고, 틸트 및 피치 상황들 중 하나 또는 둘 모두에 적용될 수도 있다.

다른 실시형태에서, 프로세서 (150) 는 또한 메니스커스 모니터 신호 (153) 를 생성하기 위해 입력 값들을 메니스커스 (104) 의 안정성과 상관시켜 (칼럼 3의) 레벨 3 데이터를 식별한다. 컬럼 3 데이터가 식별된 경우, 신호 (153) 는 장치 (109) 의 동작의 상술된 예시적인 즉시 중단에 대한 근거인 갭 (101DIS-1, 101DIS-2) 을 나타내는 데이터를 포함하고, 틸트 및 피치 상황들 중 하나 또는 둘 모두에 적용될 수도 있다.

장치 (109) 의 실시형태는 신호 (153) 가 안정한 메니스커스 (104) 를 유지시키는 방법을 도시한다. 아래의 표 2는 유지시키는 것과 관련된 예시적인 프로세스 파라미터들 (PRP) 을 나타낸다. 표 2의 프로세스 파라미터 (PRP) 는 현재 레시피 (152CR) 에 의해 특정될 수도 있고 프로세스 제어를 위해 프로세서 (150) 의 메니스커스 프로세스 모듈 (109MP) 에 적용될 수도 있다. 프로세스의 시작 시, 이러한 현재 레시피 (152CR) 에 의해 특정된 원래 프로세스 파라미터 (PRP) 는, 처리 동안 이후 발생할 수도 있는 파라미터 (PRP) 의 변형과 구분되는 것으로 이하 "OPP"로 지칭된다. 상세하게는, 이러한 프로세스 파라미터 (PRP) 는 프로세서 (150) 에 의해 조정 (또는 수정) 되어 메니스커스 (104U) 의 안정성을 유지시킨다. 다시 도 5를 참조하면, 레시피 특정 프로세서 파라미터 (PRP) 는 장치 (109) 의 메니스커스 프로세스 모듈 (109MP) 에 적용될 수도 있다. 웨이퍼 (102) 는 처음에 프로세스 파라미터 (PRP) 의 OPP 버전에 따라서 처리될 수도 있고, 현재 레시피 (152CR) 하의 프로세스는 메니스커스 모니터 (142) 에 의해 모니터링된다. 모니터 (142) 는 웨이퍼와 헤드의 서로에 대한 배향에 따라서 신호 (148) 를 생성한다 (예를 들어, 레벨 1 - 3, 표 1). 현재 레시피 (152CR) 에 대한 응답으로, 그리고 배향 모니터 신호 (148) 에 대한 응답으로, 프로세서 (150) 는 메니스커스 모니터 신호 (153) 를 생성한다. 표 1의 레벨 2에 대응하는 일 예시적인 실시형태에서, 신호 (153) 는 데이터 (154-2) 를 제공하여 식별된 하나 이상의 특정된 프로세스 파라미터 (PRP) 의 양적 조정량(들) 을 나타낸다. 이와 같이, 예시적인 데이터 (154-2) 는 메니스커스 (104U) 의 구성을 안정하게 유지시키기 위해 조정되는 하나 이상의 파라미터 (PRP) 를 식별할 수도 있다. 식별된 조정의 일례는, (상기 정의된 바와 같이) 캐리어 (130) 가 경사진 경우를 나타낸다. 식별된 메니스커스 프로세스 파라미터 (PRP) 의 이 조정은 (ⅰ) 메니스커스 처리에서의 사용을 위해 메니스커스 프로세스 모듈 (109MP) 를 위해 현재 레시피 (152CR) 에 원래 특정되었던 OPP의 값들로부터, (ⅱ) 프로세서 (150) 에 의해 결정되고 데이터 (154-2) 에서 구현된 값들이다. 조정의 목적은 메니스커스 (104U) 를 안정하게 렌더링하는 것과 웨이퍼 (102) 의 추가적인 메니스커스 처리 동안 메니스커스의 연속 구성이 계속되는 것을 보장하는 것이다.

신호 (153) 의 데이터 (154-2) 에 의한 식별은, 예를 들어, 갭 (101U) 의 더 큰 값에 대응하는 위치에 상이한 압력이 있게 (예를 들어, 더 크게) 할 수 있고 갭 (101U-1) 의 더 작은 값에 대응하는 위치에 상이한 압력이 있게 (예를 들어, 더 낮게) 할 수도 있다. 당업자는, 데이터 (154-2) 가 원래 프로세스 파라미터 (OPP) 를 특정하는 레시피 (152) 와 동일한 방식으로 프로세스 파라미터 (PRP) 의 양적 조정의 값을 특정할 수도 있다.

예시적인 프로세스 파라미터 ( PRP )
식별되고 특정된 프로세스 파라미터 (PRP)	양적 조정량
1. 유체가 근접 헤드 (110) 로부터 갭 (101) 으로 공급되는 압력;	압력 1의 양적 조정량
2. 유체가 갭 (101) 으로부터 수집되는 압력	압력 2의 양적 조정량
3. 근접 헤드 (110) 에 대한 웨이퍼 이동의 속도 (예를 들어, X 방향)	속도 3의 양적 조정량
4. 근접 헤드 (110) 에 대한 이러한 웨이퍼 이동의 속도의 타이밍	타이밍에 대한 양적 조정량
5. 유체가 갭 (101) 으로 공급되는 위치, 예를 들어, Y 축을 따르는 것과 같은 메니스커스 모니터 (142) 의 위치에 대한 위치; 및	위치에 대한 양적 조정량
6. 유체가 갭으로부터 수집되는 위치, 예를 들어, Y 축을 따르는 위치	위치에 대한 양적 조정량

일 실시형태에서, 신호 (153) 의 데이터 (154-2) 는 양적 조정값을 나타내기 위한 프로세서 디스플레이 (156) 상의 출력일 수도 있다. 디스플레이된 데이터 (154-2) 에 기초하여, 수정된 파라미터 (PRPM) 를 프로세스 모듈 (109MP) 에 적용하기 위해서 엔트리는 키보드 (158) 와 같은 I/O를 통해 프로세스 퍼스넬에 의해 이루어질 수도 있다. 다른 실시형태에서, 데이터 (154-2) 는 메니스커스를 안정하게 하는 프로그램 (150S) 에 의해 프로세스 모듈 (109MP) 에 적용될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 현재 레시피 (152) 로부터의 수정된 프로세스 파라미터 (PRPM) 및 수정되지 않은 프로세스 파라미터 (PRP) 는 수정된 레시피 (152MR) 로서 지칭될 수도 있다 (도 7). 각각의 실시형태에서, 이후, 웨이퍼 (102) 는 (ⅰ) 모듈 (109MP) 에 의해 적용된 수정된 프로세스 파라미터 (PRPM) (ⅱ) 원래의 현재 레시피 (152CR) 로부터의 적용 가능한 수정되지 않은 프로세스 파라미터 (OPP) 에 응답하여 처리된다. 메니스커스 모니터 (142) 는 더 많은 신호 (148) 의 동작과 생성을 계속한다. 예시적인 수정된 레시피 (152M) 의 수정되지 않은 그리고 수정된 프로세스 파라미터에 응답하여, 그리고 현재의 배향 모니터 신호 (148) 에 응답하여, 프로세서 (150) 는 메니스커스 모니터 신호 (153) 의 생성을 계속한다.

장치 (109) 는, 유체를 갭 (101) 으로 인가하지 않고 그리고 갭 (101) 으로부터 유체를 수집하지 않고 셋업 모드에서 동작하도록 추가적으로 구성될 수도 있다. 셋업 모드에서, 배향 모니터 신호 (148) 는 총괄적으로, 헤드 평면 (114) 이 웨이퍼 표면 (106) 과 캐리어 평면 (134) 에 대하여, 메니스커스 처리 시 다음에 사용되는 특정 레시피 (152NCR) 에 대해 원하는 배향으로 또는 원하지 않는 배향으로 배향되었는지 여부를 나타낸다. 일 실시형태에서, 레시피 (152NCR) 는 현재 레시피 (152CR) 에 응답하여 메니스커스 동작들에 대한 것일 수도 있으며, 이러한 동작들은 신호 (153-3) 에 응답하여 즉시 중단되었다 (표 1). 이 상황에서, 배향 모니터 신호 (148) 는 헤드와 웨이퍼 사이의 가장 원하는 상대적인 배향을 나타낸다. 다른 실시형태에서, 레시피 (152NCR) 는 상이한 유형의 웨이퍼 (102) 에 대한 새로운 레시피 (152) 일 수도 있다. 각각의 경우, 레시피 (152NCR) 의 세부사항은 갭 (101) 및 갭 값 GVN 을 포함한다. 캐리어 (130) 및 웨이퍼 (102) 는 헤드 (110) 에 대하여 X 방향으로 이동된다. 캐리어 및 웨이퍼의 상대적인 배향은 상술된 바와 같이 시스템 (140) 에 의해 모니터링되고, 모니터 신호 (148) 는 프로세서 (150) 로 출력된다. 프로세서 (150) 는, 셋업 시 갭 (101) 이 레시피 (NCR) 에 특정된 갭 (101) 의 값 GVN 을 갖지 않는다면, 헤드 (110) 가 캐리어 (130) 에 대하여 조정되는 적어도 하나의 양적 조정량 (QAA) 을 정의하는 셋업 신호 (140) 를 생성하기 위해 다음 레시피 (152NCR) 의 갭 값 (GVN) 과 셋업 모드의 이들 배향 모니터 신호 (148) 에 응답하도록 더 구성된다. QAA에 의해, 아래에 설명된 조정 (163) 의 어레이 (162) 의 조정은 셋업에 대하여 이루어질 수도 있으므로, 헤드 (110) 는 캐리어 (130) 및 웨이퍼 (102) 에 대하여 조정되고, 따라서 메니스커스 분리를 방지하고 메니스커스 (104) 를 안정시키기 위해서 다음 레시피 (NCR) 마다 메니스커스 처리에 대한 적절하게 셋업된다.

상술된 바와 같이, 신호 (153-3) 는 메니스커스 처리가 즉시 중단되는 것을 나타낸다. 메니스커스 처리의 중지시, 또는 새로운 레시피 (152NCR) 를 새로운 형태의 웨이퍼를 메니스커스 처리하는데 사용하기 전에, 셋업을 수행한다. 셋업을 위해서, 도 6a는 조절장치 (163) 의 어레이 (162) 를 도시한다. 도 6a는 일 이러한 헤드 (110) 로서, 또한 하부 헤드 (110) 의 예시인 상부 헤드 (110) 를 도시한다. 예시적인 근접 헤드 (110) 는 캐리어 (130) 에 대한 헤드 (110) 의 조정을 용이하게 하기 위해서 조절장치 (163) 의 어레이 (162) 로 구성됨으로써 조정하기 위한 물리 파라미터 (PHP) 를 구현한다. 조절장치 (163) 는, 각각에 대하여 개별적으로 또는 동시에 둘 모두를 포함하여, 상술된 틸트 및 피치 각각의 조정을 위해 사용될 수도 있다. 이러한 틸트는 X 축에 관한 (즉, 주위의) 근접 헤드 (110) 의 회전이다. 이러한 피치는 Y 축에 관한 (즉, 주위의) 근접 헤드 (110) 의 회전이다.

근접 헤드 (110) 는, 헤드 (110) 의 평면 (114) 이 캐리어 (130) 의 평면 (134) 에 대하여 웨이퍼 (102) 의 평면 (107) 에 대하여 덜 틸트되고/되거나 덜 피치될 수도 있다. 틸트 및 피치의 이러한 변경을 이해하기 위해서, 도 6b는, 이 실시형태에서 계단형 개구 (164) 가 캐리어 (130) 의 플레이트 (166) 에 제공되어 웨이퍼 (102) 를 수용할 수도 있음을 도시한다. 플레이트 (166) 에는 웨이퍼 (102) 의 에지를 인게이지하기 위한 그리고 캐리어 평면 (134) 과 동일 평면의 표면 (106) 을 갖는 웨이퍼를 홀딩하기 위한 서포트 핀 (168) 이 제공될 수도 있다. 도 6a는 일반적으로 직사각형 둘레로 구성된 웨이퍼 플레이트 (166) 를 도시하며, 이 둘레는 각각의 대향 사이드 (132-1, 132-2) 에 관한 외측 에지 (170) 로 구성된다. 도 6b는 트랙 (174) 의 레일 (172) 내에 수용된 각각의 사이드 에지 (170) 를 도시한다. 레일 (172) 은 근접 헤드 (110) 에 대하여 + 및 - X 방향으로 연장될 수도 있고 캐리어 플레이트 (166) 의 폭을 수용하기 위해 Y 방향으로 이격된다. 레일 (172) 은, 캐리어 (130) 의 각각의 에지 (170) 를 상기된 + 및 - X 방향으로 헤드 (110) 에 대하여 이동하는 것을 가이드하기 위하여 X 축에 평행하게 연장된다.

도 6a는 또한 새로운 형태의 웨이퍼에 대한 최초 셋업 시, 또는 메니스커스 처리의 즉각적인 중단 시 사용하기 위한 장치 (109) 의 일 실시형태를 도시한다. 각각의 대응하는 (상부 및 하부) 근접 헤드 (110) 가 캐리어 (130) 에 대하여 틸트 및 피치 조정 둘 모두를 위해 유용한 물리 파라미터 PHP의 실시형태로 구성된다. 조정을 위해, 예시적인 상부 근접 헤드 (110) 는 조절장치 (163) 의 어레이 (162) 로 구성되어 트랙 (174) 에 의해 가이드되는 캐리어 (130) 에 대하여 헤드 배향 조정을 허용한다. 어레이 (162) 의 실시형태는 틸트에 대하여 먼저 설명한 후 피치에 대하여 설명한다. 도 6a는 조절장치 (163) 로 구성된 어레이 (162) 에 의해 근접 헤드 (110) 의 틸트 및 피치 조정을 위한 일반적인 레이아웃을 도시한다. 조절장치 (163-1, 163-2) 는 근접 헤드 (110) 의 대향 면 (179-1, 179-2) 상에 장착되고, X 방향으로 레일 (172-1) 을 따라 이격되어 도시된다. 조절장치 (163-3, 163-4) 는 근접 헤드 (110) 의 각각 대향 면 (179-1, 179-2) 상에 장착되고, X 방향으로 반대쪽 레일 (172-1) 을 따라 이격되어 도시된다. 도 6b는, 각각의 조절장치 트랙 (174) 의 레일들 (172)(예를 들어, 172-1 & 172-2) 사이에서 연장되는 프레임 (176) 상에 장착되는 것을 도시한다. 조절장치 (163-1, 163-3) 는 헤드 (110) 의 -X 측 상에 있고, 조절장치 (163-2, 163-4) 는 헤드 (110) 의 +X 측 상에 있다. 조절장치 (163-1, 162-2) 는 또한, (예를 들어, 틸트 조정을 위하여) 캐리어 (130) 의 평면 (134) 에 대하여 헤드 (110) 의 사이드 (178-1) 를, 일치시키고 함께 올리거나, 함께 낮추는 작업을 하도록 구성된다. 조절장치 (163-3, 162-4) 는 또한 (예를 들어, 틸트 조정을 위하여) 캐리어 (130) 의 평면 (114) 에 대하여 헤드 (110) 의 대향 사이드 (178-2) 를, 같은 Z 방향으로 일치시키고 함께 올리거나, 함께 낮추는 작업을 하도록 구성된다. 조절장치 (163-1, 163-3) 는 (예를 들어, 피치 조정을 위하여) 캐리어 (130) 의 평면 (134) 에 대하여 헤드 (110) 의 배향을 변경하기 위해서 일 면 (179-1) 을 동일한 Z 방향으로 일치시키고 함께 올리거나 함께 낮추는 작업을 하도록 구성된다. 조절장치 (163-2, 163-4) 는 또한 (예를 들어, 피치 조정을 위하여) 캐리어 (130) 의 평면 (134) 에 대하여 헤드 (110) 의 배향을 변경하기 위해서 다른 대향 면 (179-2) 을 동일한 Z 방향으로 일치시키고 함께 올리거나 함께 낮추는 작업을 하도록 구성된다. 또한, 틸트 및 피치 둘 모두의 결합된 조정을 위해 예시적인 4개의 조절장치 (163) 가 구성된다.

틸트 조정의 예로서, 조절장치 (163-1, 163-2) 둘 모두는, 헤드 (110) 의 사이드 (178-1) 를 올리고 헤드 평면 (114) 의 틸트를 캐리어 평면 (134) 에 대하여 변경하기 위해 동일량 만큼 이동시킬 수도 있다. 이것은 예를 들어 도 4a에 도시된 틸트를 변경시킬 수도 있다. 다른 예로, 도 4a의 틸트를 변경시키기 위해 보다 많은 조정이 필요할 수도 있다. 이와같이, 조절장치들 (163-1, 163-2) 의 상기된 이동 이외에, 조절장치들 (163-3, 163-4) 둘 모두가 대향 사이드 (178-2) 를 낮추고 헤드 평면 (114) 의 기울기를 캐리어 평면 (134) 에 대하여 변경시켜 아래로 이동시킬 수도 있다. 4개의 조절장치 (163) 의 기술된 조정은, 예를 들어, 도 3a에 도시된 틸트를 발생시킬 수도 있으며, 이후 균일한 갭 (101D) 을 얻기 위해 불균일한 갭 상황으로의 조정인 갭 (101U-1 내지 101U-4) 모두가 대등하도록 추가 조정할 수도 있다. 반대쪽 틸트는 조절장치 (163) 의 대향 조정을 요구한다.

피치 업 배향을 조정하는 예로서 (배면 (179-1) 에 대하여 피치 업된 헤드 (110) 의 전면 (179-2) 을 도시하는 도 4a 참조), 도 6a는 조절장치 (163-2, 163-4) 둘 모두가 헤드 (110) 의 +X 축 상의 전면 (179-2) 을 낮추고 헤드 (110) 의 피치를 캐리어 (130) 에 대하여 변경시키기 위해 아래로 이동될 수도 있음을 도시한다. 이것은, 예를 들어 피치 업 배향을 도 3b에 도시된 원하는 피치를 향하여 변경시킬 수도 있다. 다른 배향으로, 추가적인 조정이 요구될 수도 있다. 예를 들어, 도 4a의 전면 윗쪽 피치를 변경하기 위해서, 조절장치 (163-2, 163-4) 의 기술된 아래쪽 이동 이외에, 조절장치 (163-1, 163-3) 는 헤드 (110) 의 -X 사이드 상에 배면 (179-1) 을 올리기 위해 윗쪽으로 이동될 수도 있다. 이들 조정은, 예를 들어, 다시 갭 (101D)(도 2d) 을 갖는 균일한 갭 상황을 향하는 갭 (101U-1 내지 101U-4) 을 대등하게 함으로써 캐리어 플레이트 (162) 및 헤드 평면 (114) 의 상대적인 피치를 변경시킬 수도 있다. 대향 피치 (즉, 전면 아래쪽 피치) 는 조절장치 (163) 의 반대 조정을 요구한다.

어레이 (162) 의 일 예시적인 특정 구성은 도 6b에 도시된 바와 같이 구성된 조절장치로 구성된다 (예시적인 조절장치는 163-M1으로 도시됨). 설명의 용이함을 위해서, 도 6b의 조절장치 (163-M1) 는 일 사이드 (178), 예를 들어, 사이드 (178-1) 에 대해서만, 그리고 일 면 (179), 예를 들어, -X 면 (179-1) 에 대해서만 설명한다. 조절장치 (163-M1) 는 또한, 사이드 (178-1) 에서 반대쪽 전면 (179-2) 에서, 그리고 각각의 면 (179)(도 6a) 에서 반대쪽 전면 (178-2) 에서 제공될 수도 있다. 각각의 조절장치 (163-M1) 는 각각의 이러한 위치에 장착될 수도 있고, 도 3b에 도시된 바와 같이 구성될 수도 있다. 프레임 (176) 이 도시되며 각각의 조절장치 (163) 하에서 사이드 (178-1) 로부터 사이드 (178-2) 로 연장된다. 조정 유닛 (180) 은 프레임 (176) 상에 장착된다. 조절장치 (163) 의 실시형태 (163-M1) 에서, 유닛 (180) 은 예를 들어 스크류 (163-S) 및 너트 (163-N) 와 같이 수동 조작용으로 구성될 수도 있으며, 유닛 (180-1) 으로 지칭된다. 스크류 (163-S) 는 프레임 (176) 상에 장착되고, Z 방향 이동에 대하여 고정되고 자유롭게 회전하는 반면, 너트 (163N) 는 헤드 (110) 이 자유롭게 회전하지 않게 보장하지만 헤드 (110) 를 상하로 이동시키도록 구성된다. 예를 들어, 프레임 (176) 에 대하여 스크류 (163-S) 를 돌리는 것은 (헤드 (110) 에 고정된 너트 (163-N) 에서 스레딩된) 스크류 (163-S) 로 하여금 스크류의 회전 방향에 따라서 상하로 이동하게 한다. 헤드 (110) 에 고정된 너트 (163-N) 를 이용하여, 그리고 프레임 (176) 에 대하여 (Z 방향 이동을 제외하고) 회전하도록 고정된 스크류 (163-S) 를 이용하여, 스크류 (163-S) 의 회전은 너트 (163-N) 의 수직 위치를 플레이트 (166) 에 대하여 조정하여, 헤드 (110) 의 수직 위치를 웨이퍼 (102) 에 대하여 조정한다.

예시적인 물리 파라미터 PHP ; 데이터 140D
식별되고 특정된 물리 파라미터 PHP	양적 조정량
1.틸트:갭 (101U-1 & 101U-3) 의 갭 값을 조정	갭 값의 양적 조정량
2.틸트: 갭 (101U-2 & 101U-4) 의 갭 값을 조정	갭 값의 양적 조정량
3.피치:리어 갭 (101U-5 & 101U-7) 의 갭 값을 조정	갭 값의 양적 조정량
4.피치:프론트 갭 (101U-6 및 101U-8) 의 갭 값을 조정	갭 값의 양적 조정량
5.항목 1 과 항목 2의 모든 갭들을 조정	갭 값의 양적 조정량
6.항목 3 과 항목 4의 모든 갭들을 조정	갭 값의 양적 조정량

표 3을 참고하면, 셋업 신호 (140) 는 데이터 (140D) 를 포함할 수도 있다. 예시적인 데이터 (140D) 는 식별된 물리 파라미터들 (PHP) 과 틸트 또는 피치를 조정하도록 요구하는 물리 파라미터들 (PHP) 중 특정된 파라미터의 양적 조정량을 포함할 수도 있다. 표 3의 데이터 (140D) 는, 디스플레이 (156)(도 5) 를 참조함으로써 액세스될 수도 있고, 적절한 양적 조정량 또는 조정량들은 표시된 틸트 또는 피치 상황에 대하여 상술된 바와 같이 적절한 조절장치 (163) 의 조정을 가이드하는데 사용될 수도 있다. 이와같이, 틸트 또는 피치를 조정하기 위해 또는 틸트 및 피치 둘 모두를 조정하기 위해 상술된 바와 같이 디스플레이 (156) 로부터 양적 조정량 또는 조정량들을 가지고 스크류 (163-S) 를 적절한 방향으로 회전시켜 Z 이동에 대해 고정된 스크류 (163-S) 에 의해, 예를들어 면 (179) 및/또는 사이드 (178) 의 헤드 (110) 의 수직 위치의 조정을 용이하게 한다. 이러한 조정은, 웨이퍼 표면 (106) 의 일 원하지 않는 배향이 도시되는 도 4a에 관하여 다시 참조함으로써 이해될 수도 있다. 조절장치 (163) 는 캐리어 (130) 에 대하여 헤드 (110) 의 수직 위치의 조정을 용이하게 한다. 틸트 상황에 대한 데이터 (153-3) 에 따라서, 웨이퍼 (102) 의 표시된 틸트는, 갭 (101D) 이 메니스커스 (104D) 를 안정하게 유지시킬 수 있는 균일하고 원하는 것인 도 2e의 예에 도시된 배향으로 감소될 수도 있다. 조정량은, 예를 들어, 셋업 신호 (140) 의 데이터 (140D) 에 대응하여 표 3의 항목 1 및/또는 2에 도시된 것을 확인할 것이다. 대안으로, 셋업 신호 (140) 의 피치 데이터에 따라서, 갭 (101D) 이 메니스커스 (104D) 를 안정하게 유지시킬 수 있는 균일하고 원하는 것인 도 2e의 예에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 표시된 피치가 이와같이 감소될 수도 있다. 조정량은, 예를 들어, 피치에 대한 셋업 신호 (153) 의 데이터 (140D) 에 대응하는 표 3의 항목 3 및/또는 4에 도시된 것을 확인할 것이다.

어레이 (163) 의 조절장치의 다른 구체적인 구성이 조절장치 (163-A1) 과 같이 도 6c에 도시된다. 도 6c는, 틸트 또는 피치 조정에 대한 것일 수도 있는 캐리어 (130) 에 대한 헤드 (110) 의 조정에 대한 물리 파라미터로 구성된 헤드 (110) 를 도시한다. 즉, 물리 파라미터는 캐리어 (134) 의 평면 (134) 의 상대적 배향과 근접 헤드 (110) 의 평면 (110) 이다. 도 6b에 대하여 도시된 바와 같이, 설명의 용이함을 위해 조절장치 (163-A1) 의 도 6c 실시형태는 사이드 (178-1) 와 일 면 (179-1) 에 관하여서만 도시된다. 즉, 도 6a의 조절장치 (163) 에 도시된 바와 같이, 각각의 사이드 (178) 및 각각의 면 (179) 에 조절장치 (163-A1) 가 제공될 수도 있다는 것을 이해한다. 셋업에 있어서, 조절장치 (163-A1) 는 프로그램 (150S) 을 통해 셋업 신호 (1430) 에 각각 직접 응답할 수도 있다. 도 6c는 도 6b의 유닛 (180-1) 대신에, 유닛 (180-2) 으로 지칭되는 예시적인 유닛 (180) 의 실시형태로 구성된 조절장치 (163-A1) 를 도시한다. 유닛 (180-2) 은 신호 (153) 의 데이터 (154-3) 에 응답하여 피스톤 (163-P) 이 실린더 (163-C) 내에서 이동하는 공기 조절장치로 구성될 수도 있다. 실린더 (163-C) 는 프레임 (176) 상에 장착될 수도 있으며 피스톤 (163-P) 은 헤드 (110) 의 사이드 (178-1) 및 면 (179-1) 의 수직 위치를 캐리어 (130) 에 대하여 조정하기 위해 헤드 (110) 에 고정될 수도 있다. 도 6a & 도 6b에 대하여 설명된 틸트 및 피치 조정과 비슷한 방식으로, 각각의 사이드 (178-1) 및 면 (179-1) 에서 유닛 (180-2) 에 의한 조정량은 캐리어 평면 (134) 및 웨이퍼 평면 (107) 의 배향을 셋업 동안 상술된 바와 같이 서로에 대하여 조정하기 위해 (여기서 신호 (149) 의 데이터 (140D) 에 의해 직접적으로) 제어될 수도 있다.

이후, 어레이 (162) 의 도 6b & 6c 실시형태들 둘 모두에 있어서, 헤드 (110) 의 설명된 구성은 틸트 또는 피치를 방지하기 위해서 헤드 (110) 을 캐리어 (130) 에 대하여 조정하기 위한 물리 파라미터를 포함한다는 것을 이해할 수도 있다. 이 방식으로, 헤드 (110) 의 각각의 대향 사이드 (178-1, 178-2) 에서의 헤드 평면 (114) 은 갭 (101D) 의 동일한 값 만큼 캐리어 평면 (114) 에 대하여 이격될 수도 있다. 또한 프로세서 (150) 의 설명된 구성은 (셋업 조건에 관한 것을 제외하고 메니스커스 모니터 신호 (153) 와 유사한) 셋업 신호 (140) 를 생성하므로, 데이터 (140) 는 대향 헤드 사이드 (178) 및 면 (179) 에서 틸트 또는 피치의 양적 조정량을 개별적으로 식별된 물리 파라미터와 같이 나타낸다. 각각의 사이드 (178) 및 면 (179) 에서의 양적 틸트 조정량은 캐리어 및 웨이퍼를 원하는 상대적인 배향, 즉 메니스커스 처리용으로 사용되는 다음 레시피 (152 NCR) 에 의해 특정되는 균일한 갭 (101D) 을 가진 배향으로 이동시킨다.

검토하면, 도 5는, 프로세서 (150) 가 배향 모니터 신호 (148) 및 레시피 (152) 에 응답하여 구성된 것을 도시한다. 웨이퍼 (102) 상의 예시적인 메니스커스 처리 동작 동안, 구성된 프로세서 (150) 는, 이러한 신호 (148) 에 응답하고 장치 (109) 가 현재 동작하고 있는 (즉, 실행 중인) 현재 레시피 (152CR) 에 응답한다. 이러한 현재 레시피 (152CR) 는 원래의 프로세스 파라미터 (OPP) 를 특정한다. 개괄적으로 상술된 바와 같이, 프로세서 (150) 는 메니스커스 안정성과 상관된 메니스커스 모니터 신호 (153) 를 생성한다. 메니스커스 안정성과 매우 상관된 신호 (153) 에 의해, 신호 (153) 는 아래에 더욱 상세하게 설명된 바와 같이 메니스커스 (104) 의 안정한 구성을 안정하게 한다.

계속하여 도 5를 참조하면, 장치 (109) 의 실시형태는 현재 메니스커스 프로세스에 대한 다음의 방식으로 신호 (153) 를 메니스커스 안정성에 상관시키도록 동작한다. 프로세서 (150) 는 도 5에 도시되며, 현재 갭 (101) 의 현재 갭 값(들) 의 상관에 대한 입력들 중 하나를 제공하기 위해 (현재 OPP와 함께) 현재 레시피 (152CR) 를 저장하도록 구성된다. 현재 신호 (148) 는 메니스커스 안정성에 대한 상관을 위해 현재 레시피 (152CR) 와 함께 입력된다. 도 5는 도 7에 더욱 상세하게 도시되는 상관 모듈 (186) 로 구성된 프로세서 (150) 를 도시한다. 도 7을 참조하면, 프로세서 (150) 의 CPU (150C) 는 상관 모듈 (186) 을 실행하여 메트릭스 (190) 를 저장하는 데이터베이스 (188) 에 액세스한다. 메트릭스 (190) 는 표 4에 도시된 바와 같이 갭 값들과 대응하는 프로세스 파라미터들 (MSPP) 의 리스트를 포함한다.

표 4:메트릭스 190 안정한 메니스커스를 제공하는 프로세스 파라미터에 대응하는 것으로 알려진 갭 값
갭 값	캘리브레이션 레시피 152CAL	MAR 범위 내 (안정): 프로세스 파라미터 NSPP
T1	CAL1	VT1
T2	CAL2	VT2
P1	CLA3	VP1
P2	CAL4	VP2
TP1	CAL5	VTP1
TP2	CAL6	VTP2

표 4는 다양한 예시적인 갭 값을 나열한다. 또한, 각각의 갭 값에 대응하여 표 4는 캘리브레이션 레시피 (또는 메트릭스 레시피)(152CAL) 의 식별과 레시피 (152CAL) 에 의해 식별된 (새로운 안정한 프로세스 파라미터에 대하여, "NSPP"로도 지칭되는) 프로세스 파라미터의 식별을 제공한다. 상세하게는, (표 4에 나열된 갭 값들에 의해 예시된 바와 같이) 많은 갭 값들에 대하여, 안정한 메니스커스를 제공하기 위해서 일정한 프로세스 파라미터 NSPP의 일정한 값들을 알려줄 것을 (아래에 설명된 캘리브레이션에 의해) 결정했다. 각각의 갭 값에 있어서, 표 4는 NSPP의 이러한 일정한 값들을 특정하는 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 를 식별한다. 예로서, 갭 값 (T1) 은 틸트 배향과 관련될 수도 있으며, 파라미터 VT1은 안정한 메니스커스를 그 갭 값 T1에 제공하기 위해 알려진 프로세스 파라미터 NSPP를 식별할 수도 있고, 대응하는 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 은 CAL1이다. 표 4의 다른 예시적인 갭 값들은 다른 틸트 배향 (T2), 또는 일 피치 배향 (P1), 또는 다른 피치 배향 (P2), 또는 틸트 및 피치 배향 (TP1), 또는 다른 틸트 및 피치 배향 (TP2) 과 관련될 수도 있다. 장치 (109) 의 특정 구성에 있어서, 표 4와 유사한 표는 상기 설명의 범위 내에서 다른 갭 값들을 식별할 수도 있고, 이들 다른 갭 값들이 (아래에 설명된 캘리브레이션에 의해) 결정되어 그 표에서 식별된 레시피 (152CAL) 에 대응하는 특정 프로세스 파라미터 (NSPP) 의 특정 값들과 함께 사용될 경우 안정한 메니스커스 (104D) 를 제공할 것이라는 것을 이해할 수도 있다.

이와같이, 현재 신호 (148) 가 표 4에 나열되는 갭 값으로 갭 (101U) 을 나타낸다면, 그 갭 값에 대하여, 메니스커스 처리를 위한 프로세스 파라미터 (NSPP) 의 세트를 갖는 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 가 존재하며, 메니스커스 (104) 는 안정할 것이다. (표 4로 예시된 바와 같이) 메트릭스 (190) 에 기초하여, 상관 모듈 (186) 을 실행하는 프로세서 (150) 는 현재 갭 (101U) 에 대응하는 (즉, 특정하는) 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 를 식별한다. 그 식별된 레시피 (152CAL) 에 있어서, 모듈 (186) 은 대응하는 NSPP를 식별한다. 나타낸 바와 같이, (대응하는 NSPP에 의한) 식별된 레시피 (152CAL) 는 안정한 메니스커스 (104) 를 그 갭 (101U) 에 제공하는 것으로 알려진다. 이후, 상관 모듈 (186) 을 실행하는 프로세서 (150) 는 NSPP를 OPP와 비교하고, 각각의 OPP에 있어서 대응하는 NSPP와 상이하며, 표 2에 도시된 양적 조정량들 ("QAA") 중 하나를 출력한다. 일 실시형태에서, 이후, 상관 모듈 (186) 을 실행하는 프로세서 (150) 는 QAA를 이용하여 수정된 레시피 (152MR) 가 되도록 현재 레시피 (152CR) 를 수정한다. 레시피 (152MR) 는 수정된 레시피 데이터베이스 (192) 에 기재된다. 이와같이, 수정된 레시피 (152MR) 는 (ⅰ) 현재 레시피 (152CR) 의 수정되지 않은 OPP, (ⅱ) 이들 OPP의 값들, (ⅲ) 각각의 NSPP의 식별, (ⅳ) 각각의 식별된 NSPP의 값을 포함할 수도 있다. 각각의 식별된 NSPP의 값들에 있어서, 상관 모듈 (186) 을 실행하는 프로세서 (150) 는 NSPP의 값과 대응하는 OPP의 값 간의 차를 결정하며, 이 차는 그 NSPP에 대한 QAA이고, 그 차는 대응하는 OPP의 값을 NSPP의 값으로 조정하는데 사용될 수도 있다. 이와같이, 레시피 (152MR) 는 상관 결과를 나타내고, (수정되지 않은 OPP의 값들 더하기 NSPP의 값들을 갖는) 레시피 (152MR) 를 이용하는 장치 (109) 에 의해, 프로세서에 의해 출력된 신호 (153) 는 메니스커스 (104U) 에 대한 NSPP만의 조정을 안정한 구성으로 유지시킨다.

이러한 상관을 위하여, 도 7은 상관 명령들, 즉 컴퓨터 프로그램 (194) 로 구성된 프로세서 (150) 의 상관 모듈 (186) 을 도시한다. 도 8a에 도시된 흐름도 (200) 는 명령들 (194) 의 제어 하에서 방법의 동작을 나타낸다. 방법은 시작으로부터 현재 레시피 (152CR) 및 대향 모니터 신호 (148) 에 응답하는 동작 202 로 이동할 수도 있다. 동작 202 은 모니터 (142) 로부터의 입력과, 레시피 (152CR) 로부터의 OPP 입력을 수신하는 것을 포함할 수도 있다. 방법은 갭 (101) 이 원하는 갭 (101D) 인지 아닌지 여부를 결정하는 동작 204 으로 이동한다. 동작 204 에서, 현재 갭 값이 레시피 (152CR) 에 특정된 바와 같은 GVD인지를 결정하기 위해 현재 레시피 (152CR) 를 참조한다. 결정이 "예"인 것, 즉, GVD가 범위 (AR) 내에 있는 것이 바람직하다. "아니오" 결정은 그렇게 특정되지 않은 것을 나타낸다 (즉, GVD는 범위 (AR) 밖이다). 예 결정부터, 루프 206 이 취해지고 동작 202 가 현재 레시피 (152CR) 에 대하여 반복된다. 아니오 결정부터, 방법은 동작 208로 이동한다. 동작 208은 현재 갭 (101) 의 갭 값이 MAR 범위 내에 있는지 여부에 관하여 결정한다. 표 1에 관하여, 예를 들어, "아니오"의 결정은, 현재 갭 (101) 의 갭 값이 AR 및 MAR 범위 둘 모두의 밖에 있고, 따라서 칼럼 3, 레벨 3T 또는 레벨 3P 상황에 대응한다. AR 범위 및 MAR 범위 중 하나에 있지 않은 모든 갭 값들 (즉, 동작 208에서 "아니오") 에 있어서, 예를들어, 헤드 (110) 에 접촉할 것 같은 웨이퍼 때문에 의도된 허용이 발생하지 않아야한다. 동작 208에서의 이 "아니오" 결정에 있어서, 이 방법은 동작 210로 이동하여 웨이퍼 (102) 의 처리를 중지한다. 이 결정은, 프로세서 (150) 가 프로세스를 중지시키기 위해 데이터 (154-4)(표 1) 를 갖는 신호 (153) 를 출력함으로써 성취된다.

동작 (208) 에서 "예"로 결정된다면, 갭 값이 AR 범위 내에 있지 않더라도 MAR 범위 내에 있기 때문에 따라서 원하지 않는 갭 (101U) 이 존재하는 것으로 결정된다. 표 1에 관하여, 이와같이 갭 값이 예시적인 칼럼 2, 레벨 2T 또는 레벨 2P 상황에 대응하고, 방법은 동작 212로 이동한다. 동작 212에서, 메니스커스 (104) 가 안정한 구성으로 유지되고, 도 2d 및 도 2e에 관하여 상술된 계속 구성이 계속되고, 방법이 종료된다.

도 8b는, 동작 212가 메니스커스를 안정한 구성으로 유지시키는 방법을 수행할 수도 있는 방법을 도시하는 흐름도 (214) 를 도시한다. 동작 208로부터, 하위동작 216 에서 상관 모듈 (186) 을 실행하는 프로세서 (150) 는 현재 갭 (101U) (현재 배향 모니터 신호 (148) 로 나타내어지는 갭 (101U)) 에 대응하는 일 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 를 식별한다. "대응하다"는, 레시피 (152CAL) 가 현재 갭 (101U) 의 갭 값과 동일한 갭 값을 특정한다는 것을 나타낸다. 그 식별된 레시피 (152CAL) 에 있어서, 방법은 하위동작 218로 이동하고 대응하는 NSPP, 즉, 레시피 (152CAL) 에 의해 특정된 NSPP를 식별한다. 이 대응하는 NSPP의 식별을 위해서 메트릭스 (190) 를 참고할 수도 있다. 표 4는, (MAR 범위 내에서 틸트를 나타내는) 갭 값 (T1) 이 VT1로 나타낸 NSPP 값들을 갖는다는 점에서 하위동작 216 & 218 둘 모두를 수행하기 위한 데이터를 나타낸다. 이것은 현재 갭 (101U) 을 그 갭 (101U) 에 대하여 안정한 메니스커스 (104) 와 상관시키는 최초 양태로 지칭될 수도 있다. 이후, 상관 모듈 (186) 을 실행하는 프로세서 (150) 는 동작 220으로 이동하고, 이러한 (VT1의) NSPP 를 현재 레시피 (152CR) 의 대응 OPP와 비교함으로써 출력을 획득한다. 대응하는 NSPP와 상이한 각각의 OPP에 있어서, 동작 220 은 차를 나타내는 양적 조정량 ("QAA") 을 출력하여, 수정된 레시피 (152MR) 가 획득된다. 이후, 상관 모듈 (186) 을 실행하는 프로세서 (150) 는 하위동작 222 으로 이동하고, 수정된 레시피 (152MR) 를 이용하여 추가적인 처리 동안 메니스커스 (104) 를 안정하게 유지시킨다. 동작 222 에서, 프로세서 (150) 는 레시피 (152MR) 를 수정된 레시피 데이터베이스 (192) 에 기록한다. 수정된 레시피 (152MR) 의 이용은 (수정된 레시피 (152MR) 을 나타내는) 프로세서 (150) 로부터 다음 현재 신호 (153) 를 경유한다. 이와같이, 흐름도 (214) 의 방법이 종료될 수도 있다.

도 5는 메니스커스를 안정하게 하는 프로그램 (150S) 에 의해 프로세스 모듈 (109MP) 에 인가된 신호 (153) 의 데이터 (154) 에 관하여 상술되었다. 메니스커스를 안정하게 하는 프로그램 (150S) 은, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 도 8c에 도시된 방법의 실시형태를 수행하여 메니스커스를 안정하게 유지하기 위해서 프로세서 (150) 에 의해 실시될 수도 있다. 이 방법을 흐름도 (250) 에 도시하며, 웨이퍼 표면 (106) 의 메니스커스 (104) 에 의한 메니스커스 처리를 모니터링하여 메니스커스 (104) 를 상술된 안정한 상태로 유지시킬 수도 있다. 이 처리는, 웨이퍼 표면 (106) 과 근접 헤드 (110) 사이의 원하는 갭 (101D) 을 특정하는 현재 레시피 (152CR) 에 대한 응답이다. 현재 레시피 (152CR) 는 특정된 갭 (101D) 을 이용하여 메니스커스 처리에 대한 프로세스 파라미터 (OPP) 를 추가로 정의할 수도 있다. 흐름도 (250) 는 상관 프로그램 (186) 의 명령 및 프로그램 (150S) 의 명령의 제어 하에 있을 수도 있는 방법의 동작을 나타낸다. 이 방법은 시작으로부터, 현재 갭이 원하는 갭 이외의 것인지 그리고 메니스커스를 안정한 상태로 유지시킬 수 있는 갭 값들로 구성되는지 여부를 결정하는 동작 252으로 이동할 수도 있다. 시스템 (140) 을 통해 메니스커스 처리를 모니터링 함으로써, 예를 들어, 현재 갭, 예를 들어 갭 (101) 이 원하는 갭 (101D) 이외의 것인지, 예를 들어 도 2e에 도시된 것이 아닌지 여부를 결정하는 상관 명령들 (194) 을 실행하는 프로세서 (150) 에 의해 결정할 수도 있다. 상술된 바와 같이, 현재 갭 (101) 은, 갭 (101) 이 갭 101U 이기 때문에 원하는 것이 아니므로, 현재 갭은 원하는 것이 아니라는 결정일 수도 있다. 결정의 다른 양태는 현재 갭이 메니스커스를 안정한 상태로 유지시킬 수 있는 갭 값들로 구성되는지 여부이다. 갭이 갭 101DIS라면, 대답은 아니오이고, 동작 254 에 대한 경로를 취한다. 일 실시형태에서, 동작 254 는 동작 210(도 8a) 과 유사할 수도 있고 처리가 종료한다.

현재 갭 (101) 이 갭 101 이라는 결정은, 상술된 바와 같이, 현재 갭이 메니스커스 (104U) 를 안정한 상태로 유지시키는 갭 값 (GVU) 으로 구성된 것 (도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 메니스커스 (104U)) 이라는 결정이다. 이와같이, 갭 (101U) 은 갭 101D 도 갭 101DIS 도 아니다. 이것은 동작 252의 예 결정이고, 방법은 동작 256으로 이동한다.

동작 256은 (ⅰ) 현재 갭을 특정하는 캘리브레이션 레시피 및 (ⅱ) 현재 갭에 걸쳐 안정한 메니스커스를 구축하는데 사용하기 위한 캘리브레이팅된 프로세스 파라미터를 식별한다. 동작 256이 수행될 수도 있으며, 현재 신호 (148) 가 표 4에 나열되는 갭 값을 갖는 갭 101U 를 나타낸다면, 그 갭 값에 대하여, 메니스커스 처리에 대한 프로세스 파라미터 (NSPP) 의 세트를 가진 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 가 존재하며, 메니스커스 (104) 는 안정할 것이다. (표 4에 의해 예시된 바와 같이) 메트릭스 (190) 에 기초하여, 동작 256에서, 상관 모듈 (186) 을 실행하는 프로세서 (150) 는 현재 갭 (101U) 에 대응하는 갭 값을 갖는 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 를 식별한다. 그 식별된 레시피 (152CAL) 에 있어서, 모듈 (186) 은 대응하는 NSPP를 식별한다. 일 실시형태에서, 동작 256은, 상관 모듈 (186) 을 실행하는 프로세서 (150) 가 현재 갭 (101U) (현재 배향 모니터 신호 (148) 에 의해 나타내어지는 갭 (101U)) 에 대응하는 일 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 를 식별하는 하위동작 216 (도 8b) 을 포함할 수도 있다. 레시피 (152CAL) 는 현재 갭 (101U) 의 갭 값과 동일한 갭 값을 특정한다. 그 식별된 레시피 (152CAL) 에 있어서, 동작 256은 또한 하위동작 218 을 포함하고 대응 NSPP, 즉, 레시피 (152CAL) 에 의해 특정된 NSPP를 식별한다. 대응 NSPP의 이 식별을 위해서 메트릭스 (190) 를 참조할 수도 있다. 이 방법은 동작 258로부터, 현재 레시피의 프로세스 파라미터를 식별된 캘리브레이션 레시피의 프로세스 파라미터로 자동으로 조정하는 동작 256으로 이동할 수도 있다. 동작 258에서, 메니스커스를 안정하게 하는 프로그램 (150S) 을 프로세서 (150) 에 의해 실행하는 것은 데이터 (154) 를 갖는 신호 (153) 의 형태로 출력을 획득할 수도 있다. 식별된 레시피 (152CAL) 에 의해 특정된 NSPP를 현재 레시피 (152CR) 의 대응 OPP와 비교함으로써, 데이터 (154) 가 획득된다. 대응 OPP와 상이한 각각의 OPP에 있어서, 동작 258은 이 차를 나타내는 양적 조정량 ("QAA") 을 출력하여, 수정된 레시피 (152MR) 가 획득되고 신호 (153) 로서 출력된다. 이후, 방법이 동작 260으로 이동하고, 식별된 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 프로세스 파라미터를 이용한 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리로 진행한다. 동작 260에서, 메니스커스를 안정하게 하는 프로그램 (150S) 은 수정된 레시피 (152MR) 를 이용하여 수정된 파라미터 (PRPM) 를 메니스커스 프로세스 (109MP) 에 입력한다. 프로세스 (109MP) 는, 수정되었던 파라미터 (PRPM) 가 프로세스 파라미터를 변경하는 것을 제외하고, 프로세스 (109MP) 가, 수정되었던 원래 (또는 현재) 레시피 (152CR) 에 의해 특정된 OPP에 응답하는 것과 동일한 방식으로 수정된 파라미터 (PRPM) 에 응답하므로, 메니스커스 (104U) 가 갭 값 GVD 보다 덜 바람직한 갭 값 101GVU 를 갖더라도 메니스커스 (104U) 가 안정하다. 일 실시형태에서, 이 방법이 종료할 수도 있다.

일 실시형태는 메니스커스를 이용하여 웨이퍼의 표면을 처리하는 캘리브레이팅 장치에 관한 방법을 제공할 수도 있다. 이 처리는, 예를 들어, 메니스커스 (104) 를 이용한 웨이퍼 (102) 의 표면 (106) 에 관한 것일 수도 있다. 장치는 예를 들어 캐리어 (130), 근접 헤드 (110), 시스템 (140), 및 프로세서 (150) 를 포함하는 장치 (109) 일 수도 있다. 상기 셋업은 근접 헤드 (110) 를, 원하지 않는 갭 (110U) 의 원하지 않는 값 (GVCAL) 에 대해 모두, 일련의 틸트 값 다음, 피치 값 다음, 틸트 및 피치 값들의 결합으로 셋업하는데 사용될 수도 있다. 각각의 셋업에 대하여 갭 값 (GVCAL) 이 기록된다. 각각의 이러한 값 (GVCAL) 에 있어서, 갭이 불균일하고 따라서 갭 101D 보다 덜 바람직하더라도 메니스커스 (104) 가 안정한 (즉, 연속 구성인) 프로세스 파라미터 (PPCAL) 의 완성 세트에 의해 결정이 이루어진다. 메니스커스의 안정성은 상술된 메니스커스 관찰에 의해 결정될 수도 있다. 이러한 관찰은, 예를 들어, 범위 MARPRO에 관하여 상술된 범위 내에 있는 시간 기간에 걸쳐서, 메니스커스가 안정한지 (즉, 도 3a 및/또는 3b에 도시된 바와 같이 남아있는지) 를 결정할 수도 있다. 프로세스 파라미터 (PPCAL) 의 그 세트, 및 그 값 GVCAL 은 일 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 에 대하여 식별된다. 레시피 (152CAL) 를 제작하는 이 프로세스는 전체 일련의 캘리브레이션 레시피 (152CAL) 가 광범위의 보다 덜 바람직한 갭 (101U) 에 대하여 획득될 때까지 많은 틸트, 피치 & 및 결합 구성들에 대하여 반복된다. 이러한 레시피 (152CAL) 에 대한 데이터는 상술된 바와 같이 사용하기 위해 메트릭스 (190) 로 진입하고, 데이터는 표 4와 같이 배열될 수도 있다.

검토하면, 캘리브레이션에 있어서, 각각의 레시피 (152CAL) 의 사용에 대응하는 각각의 갭 값 데이터 (GVCAL) 의 데이터베이스 (188) 로의 진입은, 안정한 메니스커스 (104) 로 복수의 다른 웨이퍼 (102) 를 처리하는데 사용되는 레시피 (152) 의 실제 사용과 장치 (109) 의 실제 사용에 기초하여 원하는 갭 값 데이터 (GVCAL) 를 제공한다.

이후, 실시형태는 레시피 제어 메니스커스 (104) 에 의한 웨이퍼 (102) 의 표면 (106) 의 처리의 모니터링에 의하여 상기 요구를 충족한다는 것을 이해할 수도 있다. 프로세서 (150) 는 상기 정의된 바와 같이 메니스커스를 안정하게 유지시키는 배향 모니터 신호 (148) 에 응답하도록 구성된다. 배향 모니터 신호 (148) 는 프로세스 모니터링 빔들 (144) 사이에 일 연속 길이의 메니스커스 구성 (도 2d & 도 2e) 을 유지하고 근접 헤드 (110) 의 유체 방출기 표면 (112) 과 웨이퍼 표면 (106) 사이의 갭 (101D) 에 걸쳐 연속적으로 연장시킴으로써 이 메니스커스 안정성을 허용한다. 안정한 메니스커스 (104) 에 대응하는 레시피 (152CAL) 를 정의하는 상술된 캘리브레이션 데이터 (표 4) 에 의해 추가적으로 요구가 충족된다. 현재 레시피 (152CR) 를 이용한 메니스커스 처리에 있어서, 원하지 않는 갭 (101) 의 식별은 상술된 다양한 방법으로 메니스커스 처리를 안정한 메니스커스 (104) 로 유지시키는 (즉, 연속되게하는) 이러한 캘리브레이션 데이터와 상관된다. 이러한 요구를 충족시킴으로써, 시스템 (109) 은 웨이퍼에 접촉하는 헤드 (110) 로 인한 웨이퍼 (102) 에 대한 손상을 방지하는 한편, 예를 들어, 웨이퍼 직경 (D) 을 Y 방향으로 더 길게하고 웨이퍼 (102) 와 헤드 (110) 사이에서 X 방향의 증가된 속도로 상대적으로 이동시킨다.

메니스커스 프로세스 모듈 (109MP) 의 동작, 예를 들어, 메니스커스 (104) 의 형성 및 메니스커스의 기판 표면에 대한 인가에 대한 보다 많은 정보는, 본 출원의 양수인인 Lam Research Corporation에 각각 양도되었으며, 각각 본 명세서에 참조로 통합된 (1) 명칭이 "METHODS FOR WAFER PROXIMITY CLEANING AND DRYING"인 2003년 9월 9일 발행된 미국 특허 제 6,616,772 호, (2) 명칭이 "MENISCUS, VACUUM, IPA VAPOR, DRYING MANIFOLD"인 2002년 12월 24일 출원된 미국 특허 출원 제 10/330,843 호, (3) 명칭이 "METHODS AND SYSTEMS FOR PROCESSING A SUBSTRATE USING A DYNAMIC LIQUID MENISCUS"인 2005년 1월 24일 발행된 미국 특허 제 6,998,327 호, (4) 명칭이 "PHOBIC BARRIER MENISCUS SEPARATION AND CONTAINMENT"인 2005년 1월 24일 발행된 미국 특허 제 6,998,326 호, 및 (5) 명칭이 "CAPILLARY PROXIMITY HEADS FOR SINGLE WAFER CLEANING AND DRYING"인 2002년 12월 3일 발행된 미국 특허 제 6,488,040 호를 참고할 수도 있다.

뉴턴 및 비뉴턴 유체의 기능성 및 구성성에 관한 추가적인 정보는, 각각 본원에 참조로 통합된 (1) 명칭이 "METHOD FOR REMOVING MATERIAL FROM SEMICONDUCTOR WAFER AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME"인 2005년 6월 30일 출원된 미국 특허 출원 제 11/174,080 호; (2) 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CLEANING A SUBSTRATE USING NON-NEWTONIAN FLUIDS"인 2005년 6월 15일 출원된 미국 특허 출원 제 11/153,957 호; 및 (3) 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR TRANSPORTING A SUBSTRATE USING NON-NEWTONIAN FLUID"이고 2005년 6월 15일 출원된 미국 특허 출원 제 11/154,129 호를 참고할 수도 있다.

근접 헤드 (110) 및 메니스커스 (104) 에 대한 제어 파라미터 및 유체 공급을 관리하고 인터페이스하는 동작은 프로세서 (150) 를 통해 컴퓨터 제어를 이용하여 자동화 방식으로 제어될 수도 있다. 이와같이, 본 발명의 양태는, 휴대용 디바이스, 마이크로프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반 또는 프로그래머블 가전 제출, 마이크로컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 등을 비롯한 다른 컴퓨터 시스템 구성들과 실시될 수도 있다. 본 발명의 실시형태는 또한, 컴퓨터 환경의 분배에 실시될 수도 있으며, 작업들은 네트워크를 통해 링크되는 원격 처리 디바이스들에 의해 수행된다.

상기 실시형태들을 염두에 두면, 본 발명은 컴퓨터 시스템들에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터 구현 동작을 이용할 수도 있다는 것을 이해한다. 이러한 동작들은 물리량의 물리적 조정을 요구한다. 보통, 필수적인 것은 아니지만, 이들 양은 저장, 이송, 결합, 비교, 및 다르게 조정될 수 있는 전기 또는 자기 신호들의 형태를 취한다. 또한, 수행된 조정은 종종 생성, 식별, 결정 또는 비교와 같은 용어로 지칭될 수도 있다.

본원의 실시형태의 일부를 형성하는 본원에 기재된 동작들 중 임의의 동작은 유용한 기계적 동작이다. 또한, 본 발명은 이러한 동작들을 수행하는 디바이스 또는 장치와 관련된다. 장치는 요구된 목적을 위해 특별히 구성될 수도 있고, 또는 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성되거나 구성된 범용 컴퓨터일 수도 있다. 특히, 다양한 범용 기계는 본원의 교시에 따라서 기록된 컴퓨터 프로그램들과 함께 사용될 수도 있고, 또는 보다 전문화된 장치로 구성하여 요구된 동작을 수행하는데 더욱 편리할 수도 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 이후 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예는 하드 드라이브, 네트워크 접속형 저장장치 (NAS; Network Attached Storage), 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, CD-ROM, CD-R, CDRW, DVD, 플래시, 자기 테이프 및 다른 광학 및 비광학 데이터 저장 디바이스를 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 네트워크에 커플링된 컴퓨터 시스템을 통해 분배되어, 컴퓨터 판독가능 코드는 분배된 방식으로 저장 및 실행된다.

본 발명을 여러 바람직한 실시형태들에 관하여 설명하였지만, 앞의 상세한 설명을 읽고 도면을 연구한 당업자는 다양한 변형, 추가, 치환, 및 등가물을 인식할 것이라는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 참된 정신 및 범위 내에 있는 것으로서 모든 이러한 변형, 추가, 치환, 및 등가물을 포함하는 것으로 의도된다. 청구범위에서, 엘리먼트 및/또는 단계는 그 청구항에 명시적으로 언급되지 않는 한 공정의 임의의 특정한 순서를 의미하지 않는다.

Claims (24)

1. 메니스커스의 안정성을 유지하기 위해 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치로서, 상기 처리는 레시피에 응답하고,
   상기 장치는,
   유체 방출기 표면과 상기 웨이퍼 표면 사이의 갭에 걸쳐 연장되는 메니스커스를 정의하기 위해서 유체를 공급 및 수집하기 위한 상기 유체 방출기 표면으로 구성된 근접 헤드로서, 메니스커스 안정성은 상기 메니스커스의 연속 구성을 특징으로 하고, 메니스커스 불안정성은 상기 메니스커스의 불연속 구성을 특징으로 하는, 상기 근접 헤드;
   상기 메니스커스 처리 동안 상기 근접 헤드에 대해 이동시키기 위해 웨이퍼를 장착하도록 구성된 캐리어로서, 상기 이동 동안 상기 웨이퍼 표면 및 상기 유체 방출기 표면의 서로에 대한 원하는 배향이 원하지 않는 상대적 배향으로 변경될 수 있는, 상기 캐리어;
   상기 근접 헤드 상에 장착되고 제 1 모니터 빔을 상기 갭을 가로질러 상기 메니스커스의 제 1 위치로 지향시키도록 구성된 제 1 메니스커스 모니터를 포함하는 메니스커스 모니터 시스템으로서, 상기 메니스커스 모니터 시스템은 제 2 모니터 빔을 상기 갭을 가로질러 상기 제 1 모니터 빔과는 별개로 상기 메니스커스의 제 2 위치로 지향시키도록 구성된 제 2 메니스커스 모니터를 더 포함하고, 상기 메니스커스 모니터들 각각은, 현재 레시피에 응답하여 처리 동안 각각의 메니스커스 위치에서 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면의 상대적인 배향을 나타내는 별개의 배향 모니터 신호를 생성하기 위해서 상기 각각의 모니터 빔의 리턴을 별개로 수용하도록 구성되는, 상기 메니스커스 모니터 시스템; 및
   상기 메니스커스 안정성을 유지시키기 위해서, 메니스커스 모니터 신호를 생성하기 위한 상기 현재 레시피에 그리고 상기 배향 모니터 신호에 응답하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 캐리어는, 상기 원하는 배향에서 상기 웨이퍼 표면과 동일 평면이고 상기 웨이퍼 표면의 대향 사이드 상에 있는 캐리어 사이드로 더 구성되고;
   상기 제 1 메니스커스 모니터는 상기 제 1 모니터 빔을 상기 갭을 가로질러 상기 캐리어 사이드들 중 일 사이드로 지향시키도록 구성되며;
   상기 제 2 메니스커스 모니터는 상기 제 2 모니터 빔을 상기 갭을 가로질러 상기 캐리어 사이드들 중 다른 사이드로 지향시키도록 구성되며; 그리고
   상기 메니스커스 모니터들 각각은 상기 별개의 배향 모니터 신호를 생성하기 위해서 각각의 캐리어 사이드로부터 상기 각각의 모니터 빔의 리턴을 별개로 수용하도록 더 구성되는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 근접 헤드는 상기 캐리어에 대한 상기 유체 방출기 표면의 배향을 변경시키도록 상기 근접 헤드를 조정하기 위한 물리 파라미터로 더 구성되며; 그리고
   상기 프로세서는 식별된 하나 이상의 상기 물리 파라미터의 양적 조정량을 나타내는 상기 메니스커스 모니터 신호를 생성하도록 더 구성되며, 상기 식별된 하나 이상의 물리 파라미터들은 상기 물리 파라미터 중, 처리가 계속되게 하는 한편 상기 메니스커스 안정성을 유지시키도록 조정되는 물리 파라미터인, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 캐리어는, 상기 원하는 배향에서 상기 웨이퍼 표면과 동일 평면이고 상기 웨이퍼 표면의 대향 사이드 상에 있는 캐리어 사이드로 더 구성되고;
   상기 조정을 위한 상기 근접 헤드의 추가 구성은, 상기 캐리어의 상기 대향 사이드들과 상기 유체 방출기 표면이 불균일한 갭에 의해 서로에 대하여 이격되게 하는 틸트를 방지하기 위한 것이며; 그리고
   상기 프로세서의 추가 구성은 상기 틸트의 양적 조정량을 상기 식별된 물리 파라미터로서 나타내기 위해 상기 메니스커스 모니터 신호를 생성하며, 상기 틸트의 상기 양적 조정량은 처리가 계속되게 하는 한편 상기 메니스커스 안정성을 유지시키는 양인, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 현재 레시피는 상기 메니스커스를 구성하기 위한 프로세스 파라미터를 특정하며; 그리고
   상기 프로세서는 상기 현재 레시피의 식별된 하나 이상의 프로세스 파라미터들의 양적 조정량을 나타내는 상기 메니스커스 모니터 신호를 생성하도록 더 구성되며, 상기 식별된 하나 이상의 프로세스 파라미터들은 상기 현재 레시피의 프로세스 파라미터들 중, 상기 메니스커스 안정성을 유지시키도록 조정되는 프로세스 파라미터인, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   식별된 프로세스 파라미터는 다음의 파라미터들:
   상기 유체가 상기 갭으로 공급되는 압력;
   상기 유체가 상기 갭으로부터 수집되는 압력;
   상기 근접 헤드에 대한 상기 웨이퍼의 이동 속도;
   상기 근접 헤드에 대한 상기 웨이퍼의 이동 속도의 타이밍;
   상기 유체가 상기 갭으로 공급되는 위치로서, 상기 갭으로 공급되는 위치는 센서들의 위치들에 대한 것인, 상기 유체가 공급되는 위치; 및
   상기 유체가 상기 갭으로부터 수집되는 위치
   중 하나 이상인, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 현재 레시피는 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면 사이에 균일한 갭을 포함하여 상기 원하는 배향을 제공하기 위한 현재 프로세스 파라미터를 특정하며;
   상기 배향 모니터 신호는 현재 갭과 상기 현재 갭의 갭 값들을 나타내며, 상기 현재 갭은 원하지 않는 갭이며; 그리고
   상기 프로세서는 식별된 하나 이상의 상기 프로세스 파라미터들의 양적 조정량을 포함하는 수정된 레시피를 나타내는 메니스커스 모니터 신호를 생성하기 위해서 상기 원하지 않는 갭을 메니스커스 안정성과 상관시키기 위해 상기 배향 모니터 신호에 응답하도록 더 구성되며, 상기 식별된 하나 이상의 프로세스 파라미터들은 현재 프로세스 파라미터들 중, 상기 현재 갭에 걸쳐 상기 메니스커스 안정성을 유지시키도록 조정되는 프로세스 파라미터들인, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 상관을 위한 상기 프로세서의 추가 구성은,
   복수의 캘리브레이션 레시피를 포함하는 메트릭스를 저장하는 데이터베이스로서, 각각의 캘리브레이션 레시피는 상기 원하지 않는 갭들 중 하나와 상기 하나의 원하지 않는 갭에 걸쳐 안정한 메니스커스에 대응하는 식별된 프로세스 파라미터들의 값들을 정의하는, 상기 데이터 베이스; 및
   상기 현재 갭을 정의하는 특정 캘리브레이션 레시피를 식별하고, 상기 현재 레시피의 식별된 프로세스 파라미터들 중 어떤 프로세스 파라미터가 상기 현재 레시피를 수정하기 위해 양적으로 조정된 것이고 상기 수정된 현재 레시피에 응답하여 상기 웨이퍼의 추가 처리 동안 상기 메니스커스 안정성을 유지하게 하는지를 결정하기 위해서, 상기 메트릭스 내 상기 캘리브레이션 레시피들 중 하나의 원하지 않는 갭들 중 하나에 상기 현재 갭을 매칭하기 위한 명령들을 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로세서는 상기 현재 레시피에 의해 특정된 바와 같은 근접 헤드 배향을 위한 물리 파라미터를 갖는 셋업 모드에서의 동작을 위해 더 구성되고, 상기 동작은 메니스커스를 이용하지 않으며;
   상기 셋업 모드에서, 상기 배향 모니터 신호는 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면의 상기 상대적 배향이 상기 원하는 배향인지 또는 상기 원하지 않는 배향인지 여부를 총괄적으로 나타내며; 그리고
   상기 프로세서는, 상기 근접 헤드의 하나 이상의 상기 물리 파라미터가 상기 캐리어에 대하여 조정되는 적어도 하나의 양적 조정량을 정의하는 셋업 신호를 생성하기 위해 상기 셋업 모드 동안 생성된 상기 배향 모니터 신호 및 다음 레시피에 응답하도록 더 구성되며, 상기 조정은 상기 다음 레시피에 따른 상기 웨이퍼의 처리 동안 상기 메니스커스를 안정하게 하기 위해 상기 다음 레시피에 의해 특정된 균일한 갭의 값을 제공하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 장치.
10. 메니스커스를 이용하는 웨이퍼 표면의 처리를 모니터링하는 장치로서,
    상기 모니터링은 상기 처리 동안 상기 메니스커스를 안정하게 유지함으로써 메니스커스 분리를 방지하고, 상기 처리는 레시피에 응답하고,
    상기 장치는,
    유체 방출기 표면과 상기 웨이퍼 표면 사이의 갭에 걸친 구성으로 연장되는 메니스커스를 정의하기 위해서 유체를 공급 및 수집하는 상기 유체 방출기 표면으로 구성된 근접 헤드로서, 상기 메니스커스 분리는 연속 메니스커스 구성을 불연속 메니스커스 구성으로 변경하는, 상기 근접 헤드;
    상기 웨이퍼 표면에 대하여 원하는 배향으로 상기 유체 방출기 표면을 갖는 상기 근접 헤드에 대해 이동시키기 위해 상기 웨이퍼를 장착하도록 구성된 캐리어;
    상기 근접 헤드 상에 장착되고 제 1 레이저 빔을 상기 갭을 가로질러 캐리어 사이드들 중 일 사이드로 지향시키도록 구성된 제 1 메니스커스 모니터를 포함하는 메니스커스 모니터 시스템으로서, 상기 메니스커스 모니터 시스템은 제 2 레이저 빔을 상기 갭을 가로질러 상기 제 1 레이저 빔과는 별개로 상기 캐리어 사이드들 중 다른 사이드로 지향시키도록 구성된 제 2 메니스커스 모니터를 더 포함하고, 상기 메니스커스 모니터들 각각은, 상기 각각의 사이드에서 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면의 상대적인 배향을 나타내는 별개의 배향 모니터 신호를 생성하기 위해서 상기 캐리어의 각각의 대향 사이드로부터 상기 각각의 레이저 빔의 리턴을 별개로 수용하도록 구성되는, 상기 메니스커스 모니터 시스템; 및
    추가적인 메니스커스 처리 동안 안정한 메니스커스를 유지시키기 위해서 메니스커스 모니터 신호를 생성하기 위한 현재 레시피에 그리고 상기 배향 모니터 신호에 응답하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 웨이퍼 이동은 또한 상기 유체 방출기 표면의 상기 웨이퍼 표면에 대한 원하지 않는 배향으로의 이동을 포함하며;
    상기 캐리어는, 상기 웨이퍼 표면의 대향 사이드들 상에 있고 상기 원하는 배향에서 상기 웨이퍼 표면과 동일 평면인 상기 캐리어 사이드들로 더 구성되는, 웨이퍼 표면의 처리를 모니터링하는 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 근접 헤드는 상기 근접 헤드의 상기 유체 방출기 표면을 상기 캐리어에 대하여 조정하기 위해 구성된 조절장치를 더 포함하며;
    상기 캐리어는 상기 캐리어에 대하여 조정된 배향에서 상기 근접 헤드를 이용하여 상기 근접 헤드를 지나가게 상기 웨이퍼를 안내하도록 더 구성되며; 그리고
    상기 프로세서는 상기 근접 헤드의 양적 조정량을 나타내는 상기 메니스커스 모니터 신호를 생성하도록 더 구성되고, 상기 나타낸 근접 헤드의 조정량은, 상기 조절장치가 상기 근접 헤드의 상기 유체 방출기 표면을 상기 캐리어에 대하여 조정하여, 상기 현재 레시피 이후의 다음 레시피에 응답하여 웨이퍼의 처리 동안에 상기 근접 헤드를 지나가는 다른 웨이퍼의 웨이퍼 이동 동안, 상기 유체 방출기 표면이 상기 다음 레시피에 따른 처리 동안 안정한 메니스커스를 유지시키기 위해서 상기 캐리어에 대하여 상대적인 배향에 있을 양인, 웨이퍼 표면의 처리를 모니터링하는 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 조절장치는 상기 근접 헤드의 상기 양적 조정량을 나타내는 상기 메니스커스 모니터 신호에 응답하기 위해 구성되고, 상기 응답은 상기 유체 방출기 표면을 상기 캐리어에 대하여 이동시키 위한 상기 근접 헤드의 조정이며; 그리고
    조정된 상기 근접 헤드를 이용하여, 상기 캐리어는 상기 다음 레시피에 응답한 처리 동안 메니스커스 안정성을 유지하기 위해 상기 다음 레시피에 의해 특정된 원하는 상대적인 배향으로 상기 근접 헤드를 지나가게 상기 웨이퍼를 안내하는, 웨이퍼 표면의 처리를 모니터링하는 장치.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 유체 방출기 표면을 상기 웨이퍼 표면에 대하여 상기 원하지 않는 배향으로부터 상기 원하는 배향으로 배향시키고 상기 추가적인 메니스커스 처리 동안 안정한 메니스커스를 유지시키도록 상기 근접 헤드에 대해 행해진 조정의 형태로 상기 생성된 메니스커스 모니터 신호를 디스플레이하도록 구성되는, 웨이퍼 표면의 처리를 모니터링하는 장치.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 현재 레시피는 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면 사이의 균일한 갭을 포함함으로써 상기 원하는 배향을 제공하기 위한 프로세스 파라미터를 특정하며;
    상기 메니스커스 모니터 시스템은 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면 사이의 불균일한 갭을 나타내는 상기 배향 모니터 신호를 생성하도록 더 구성되며; 그리고
    상기 프로세서는 상기 갭이 상기 불균일한 갭의 값들을 갖더라도 안정한 메니스커스에 대한 프로세스 파라미터 및 상기 불균일한 갭을 특정하는 캘리브레이션 레시피와 상기 불균일한 갭을 상관시키도록 더 구성되며, 상기 상관은, 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면 사이에 상기 불균일한 갭이 남더라도, 상기 캘리브레이션 레시피에 의해 수정된 상기 현재 레시피에 따른 처리의 계속이 안정한 메니스커스를 유지되게 하는, 웨이퍼 표면의 처리를 모니터링하는 장치.
15. 제 10 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 표면의 처리를 모니터링하는 장치는 복수의 메트릭스 레시피를 포함하는 메트릭스를 저장하는 데이터베이스를 더 포함하고, 각각의 메트릭스 레시피는 상기 갭의 불균일한 값들을 특정하고, 각각의 불균일한 갭은 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면 사이에 있고 상기 원하지 않는 배향 중 하나에 대응하며, 각각의 불균일한 갭에 있어서 상기 메트릭스 레시피는 안정한 메니스커스에 대응하는 식별된 프로세스 파라미터의 값을 포함하며;
    상기 현재 레시피는 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면 사이의 불균일한 갭을 포함함으로써 상기 원하는 배향을 제공하기 위한 프로세스 파라미터를 특정하며;
    상기 메니스커스 모니터 시스템은 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면 사이의 현재 불균일한 갭을 나타내는 상기 배향 모니터 신호들을 생성하도록 더 구성되며; 그리고
    상기 프로세서는 상기 현재 레시피에 의해 특정된, 식별된 하나 이상의 상기 프로세스 파라미터들의 양적 조정량을 생성하도록 더 구성되고, 상기 식별된 프로세스 파라미터는 상기 현재 레시피의 프로세스 파라미터들 중, 상기 배향 모니터 신호들에 의해 나타낸 현재 갭과 동일한 불균일 갭을 갖는 메트릭스 레시피에 따라서 조정되는 프로세스 파라미터이며, 상기 양적 조정량을 갖는 상기 현재 레시피의 수정은 상기 웨이퍼 표면과 상기 유체 방출기 표면 사이에 상기 현재 불균일한 갭이 남더라도 추가적인 메니스커스 처리 동안 상기 안정한 메니스커스를 유지하게 하는, 웨이퍼 표면의 처리를 모니터링하는 장치.
16. 메니스커스를 안정화시키기 위해서 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법으로서,
    상기 처리는 상기 웨이퍼 표면과 근접 헤드 사이에 원하는 갭을 정의하는 현재 레시피에 응답하며,
    상기 방법은,
    현재 갭이 상기 원하는 갭 이외의 것이라고 결정하기 위해 적어도 두 개의 위치에서 현재 갭을 측정하는 적어도 두 개의 모니터를 이용하여 현재 메니스커스 처리를 모니터링하는 공정;
    상기 현재 갭을 특정하는 캘리브레이션 레시피를 식별하는 공정; 및
    상기 식별된 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 프로세스 파라미터 및 상기 적어도 두 개의 모니터에 의한 측정 결과를 이용하여 상기 웨이퍼 표면의 상기 메니스커스 처리를 계속하는 공정을 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 현재 갭이 수용가능한 갭들의 범위 내에 있는지 여부를 먼저 결정하는 공정으로서, 상기 범위 내의 갭들은 안정한 메니스커스에 의한 메니스커스 처리에 대응하는, 상기 현재 갭이 수용가능한 갭들의 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 공정; 및
    상기 현재 갭이 상기 수용가능한 갭들의 범위 내에 있는 경우에만, 상기 식별 및 계속 공정을 수행하는 공정을 더 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 현재 갭이 수용가능한 갭들의 범위 내에 있는지 여부를 먼저 결정하는 공정으로서, 상기 범위 내의 갭들은 안정한 메니스커스에 의한 메니스커스 처리에 대응하는, 상기 현재 갭이 수용가능한 갭들의 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 공정; 및
    상기 현재 갭이 상기 수용가능한 갭들의 범위 내에 있지 않다면, 상기 메니스커스 처리 공정을 중단하는 공정을 더 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법.
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 식별 공정은 안정한 메니스커스에 대한 프로세스 파라미터를 특정하는 것으로 각각 인식된 복수의 캘리브레이팅된 레시피를 검토하는 공정을 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 식별 공정은,
    상기 현재 갭을, 상기 현재 갭과 동일한 갭을 특정하는 상기 복수의 캘리브레이션 레시피들 중 하나에 의해 특정된 갭과 매칭하는 공정; 및
    상기 계속 공정에서 사용하기 위한 일 캘리브레이션 레시피의 프로세스 파라미터를 식별하는 공정을 더 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 표면의 상기 메니스커스 처리를 계속하는 공정은,
    새로운 현재 레시피를 정의하기 위해서 상기 식별된 일 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 상기 프로세스 파라미터와 일치하도록 현재 레시피의 프로세스 파라미터를 조정하는 공정; 및
    웨이퍼를 처리하기 위해 상기 새로운 현재 레시피의 프로세스 파라미터를 상기 계속 공정에서 이용하는 공정을 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 새로운 현재 레시피의 프로세스 파라미터를 나타내는 프로세스 제어 신호를 생성하는 공정; 및
    상기 이용 공정이 상기 새로운 현재 레시피에 의해 특정된 프로세스 파라미터를 이용하여 상기 웨이퍼를 처리하도록, 상기 프로세스 제어 신호에 응답하여 상기 조정 공정을 자동으로 수행하는 공정을 더 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법.
23. 제 21 항에 있어서,
    상기 조정 공정은, 상기 식별된 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 프로세스 파라미터와 일치하도록 상기 현재 레시피의 프로세스 파라미터를 수동으로 조정하는 공정을 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법.
24. 메니스커스를 안정한 상태로 유지시키기 위해서 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법으로서,
    상기 처리는 상기 웨이퍼 표면과 근접 헤드 사이에 원하는 갭을 특정하는 현재 레시피에 응답하고, 상기 현재 레시피는 상기 메니스커스 처리를 위한 프로세스 파라미터를 추가로 특정하며,
    상기 방법은,
    현재 갭이 원하는 갭 이외의 것인지 여부와 상기 메니스커스를 상기 안정한 상태로 유지시키기 위한 갭 값들로 구성되는지 여부를 결정하기 위해 적어도 두 개의 위치에서 현재 갭을 측정하는 적어도 두 개의 모니터를 이용하여 현재 메니스커스 처리를 모니터링하는 공정;
    상기 현재 갭이 원하는 갭 이외의 것이라고 결정되고 그에 따라 구성되면, 상기 현재 갭에 걸쳐 안정한 메니스커스를 구축하는데 사용하기 위한 캘리브레이팅된 프로세스 파라미터들과 상기 현재 갭을 특정하는 캘리브레이션 레시피를 식별하는 공정;
    상기 현재 레시피의 프로세스 파라미터를 상기 식별된 캘리브레이션 레시피의 프로세스 파라미터로 자동으로 조정하는 공정; 및
    상기 식별된 캘리브레이션 레시피에 의해 특정된 프로세스 파라미터 및 상기 적어도 두 개의 모니터에 의한 측정 결과를 이용하여 상기 웨이퍼 표면의 상기 메니스커스 처리를 계속하는 공정을 포함하는, 웨이퍼 표면의 메니스커스 처리를 모니터링하는 방법.

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